CN104236710A - 一种手持式光源颜色照度测量仪的光谱超分辨方法 - Google Patents
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Abstract
一种手持式光源颜色照度测量仪的光谱超分辨方法，涉及颜色照度测量技术领域，包括以下步骤：1）测量并计算手持式分光光源颜色照度测量仪的分光光路点扩散函数；2）对光谱仪器测量得到的信号进行超分辨率运算。本发明具有以下有益效果：1.单色光源下，改善了本仪器的采样结果与标准仪器的测量结果间的线性关系。并且，在不同形状的光谱条件下，可以很好的改善仪器的响应函数对测试结果产生的影响；2.提高了仪器的光谱分辨率，有效减小了由于光谱分辨率不同导致的测量误差。
Description
技术领域
本发明涉及颜色照度测量技术领域，具体涉及为一种手持式光源颜色照度测量仪的光谱超分辨方法。
背景技术
通常，对光源的辐射强度和颜色属性的测量有光电积分式和分光光谱式两种。
光电积分式测量是采用滤光片匹配仪器相对光谱响应的方法。在滤色片的设计中，滤色片的相对光谱透过率应满足式1要求：
式1
式中， 为CIE1931标准色度观察者响应曲线，如图1所示；、分别为滤色片的相对光谱透过率；为探测器的光谱灵敏度；、为相对应的比例系数。
采用有色玻璃滤色片来修正仪器光谱灵敏度的方法，性能不稳定、示值误差较大。由于工艺和设计的难度，这种方法很难获得很高的匹配精度。测量光谱功率分布连续而且比较平滑的光源时，测量误差相对较小。但是对于LED这种光谱分布不连续，谱线变化又比较剧烈的光源，测量误差会比较大。
近年来出现了分光原理的光源颜色照度测量仪器，此类仪器采用光栅作为分光器件，测量被测光源的光谱分布。这种测量方法是通过测量被测光源的光谱分布，对被测光源的照度、颜色值进行计算，可以达到很好的测量精度，由于是直接测量被测光源的光谱分布，对不同光谱分布的光源进行测量时，测量结果误差较为均衡。所以，在需要对光源的光、色参数进行高精度测量时，多使用分光测量方法。
分光光谱原理的光源颜色照度测量仪器采用光栅作为分光器件，通过测量被测光源的光谱分布来计算光源的照度、颜色值。
目前的分光光谱光源测量仪器由于体积较大，一般采用台式设计。台式分光光谱光源测量仪器采用多像元CCD作为传感器件，一个阵列传感器上的像元数量可以达到2048甚至更高，光谱分辨率一般可达到1nm甚至更高。但由于传感器象元面积较小，测量重复性较差。有研究采用背照式CCD作为传感器件，虽然测量重复性有所改善，但器件成本高昂。
手持式分光光源颜色照度测量仪的设计中，为了保证测量重复性，一般采用大面积像元的阵列传感器作为传感器件，但是这种传感器件的像元数量较少，一般为256个像元。这种情况下虽然保证了测量重复性，却降低了仪器光谱分辨率。以本发明使用的阵列传感器为例，本发明采用256象元的CMOS传感器，单个象元尺寸为12.5(H)*1000(V)um，虽然保证了测量重复性指标，但光谱分辨率为10nm左右。
光谱分辨率过低会在测量时导致测量结果谱线产生一定的畸变。
采用阵列传感器做为传感器件的理想情况下，传感器件上每个象元对应着一个光谱波长。但是实际情况下，分光光路都存在着一定的带宽。波长为的单色光入射至分光光路后，其能量会以一定的比例分布在第i个象元附近。同理，当对非单色光进行测量时，每个象元采集所得信号是由一定光谱范围的光信号所产生的，阵列传感器的单个像元采样信号可以用式2表示：
式 2
其中，为传感器第i个象元的信号强度；传感器第i个象元所对应的波长；、、…、为对应的比例系数；为一定的光谱间隔。
若在定标时使用作为光谱波长的能量强度，会导致在测量形状不同的光谱曲线时测量结果产生畸变。在仪器光谱分辨率较高时或测量光谱形状比较平缓的谱线时，这种畸变不太明显。但是在仪器光谱分辨率较低时，测量类似LED这种形状变化较为剧烈的光谱时，测量谱线畸变会比较严重，对光源色参数的测量带来较大的误差。
光谱测量仪器对所测试信号的带宽响应可以用仪器响应函数来表示，也叫做点扩散函数。
若仪器的点扩散函数为如图2所示的三角形，其关于中心波长对称。函数解析式如式3所示：
式3
在这种情况下，若被测光源的光谱分布真实值在区间范围上式线性函数时，由式3得，测量值与真实值相等。如果若被测光源的光谱分布真实值在该区间范围内不是线性的，测量值与真实值则不等。若谱线为凹形，经积分值会比真实值大；反之则小。图3分别显示了真实谱线为线性（实线）和非线性（虚线）的情况。
因此，在手持式分光颜色照度测量仪的设计中，需要考虑低光谱分辨率导致的测量不同光谱分布的被测光源时光谱曲线畸变问题。本发涉及一种手持式分光光源颜色照度测量仪的光谱超分辨方法，通过应用超分辨率算法提高了仪器的光谱分辨率，减小了由于光谱分辨率不同导致的测量误差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供一种手持式光源颜色照度测量仪的光谱超分辨方法。
本发明实现其目的采用的技术方案如下。
一种手持式光源颜色照度测量仪的光谱超分辨方法，包括以下步骤：
1）测量并计算手持式分光光源颜色照度测量仪的分光光路点扩散函数；
2）对光谱仪器测量得到的信号进行超分辨率运算；
2a）将仪器实际测得信号写成卷积的形式： ，其中，为仪器实际测得信号，为入射光的实际光谱功率分布，为仪器点扩散函数；
2b）构造一个非因果滤波器,使得 ； 其中，为入射光的实际光谱功率分布的导数形式；
2c）使误差信号与任一进入估计的输入信号正交，均方误差最小，滤波器表达式为: , 其中，、分别为仪器实际测得信号和仪器点扩散函数的离散空间傅里叶变换，为实测信号的信噪比，为入射光的实际光谱功率分布的离散空间傅里叶变换；
2d）使传感器件为大面积的阵列传感器，仪器测量的信噪比>1000，对滤波器表达式进行近似计算，得到：；
2e）对进行傅里叶逆变换，即可得到入射光的实际光谱功率分布：，其中，为入射光的光谱功率分布，为仪器实际测得信号，为仪器点扩散函数，、分别为仪器实际测得信号和仪器点扩散函数的离散空间傅里叶变换。
更进一步，所述步骤1）包括以下步骤：
1a）用一组波长为等纳米间隔的单色光对手持式分光颜色照度测量仪器的分光部分进行测量，得到一组单色光入射波长为的传感器第n个像元采样值，构成矩阵；
1b）对每行进行归一化，得到归一化后的；
1c）取的行向量，即为仪器对不同波长的单色光的点扩散函数。
更进一步，一种手持式光源颜色照度测量仪的光谱超分辨方法，还包括步骤3）：构造定标装置对手持式光源颜色照度测量仪进行定标；
3a）构造定标装置：
所述定标装置包括电流源、定标光源、积分球和挡板；所述电流源连接定标光源，所述定标光源固定在积分球内壁上，所述电流源控制定标光源的发光强度，所述积分球内壁涂覆白色漫反射材料，所述积分球上开设有相互对称的两个出光孔，一个出光孔对准高分辨率标准仪器，另一个出光孔对准手持式分光光源颜色照度测量仪，两个出光孔和定标光源之间用挡板隔开，避免定标光源发出的光直接从出光孔出射，挡板上也涂覆和积分球内壁同样的材料，此处，手持式分光光源颜色照度测量仪为被定标仪器；
3b）通过控制电流源，使定标光源发出不同强度的光，待定标光源发光稳定后，使用手持式分光光源颜色照度测量仪和高光谱分辨率标准仪器分别在不同强度的光下对定标光源进行测量，被定标仪器测量结果为St，高光谱分辨率标准仪器测量结果为Sstd；
3c）对St中每一行, 对其采样值矩阵每行进行归一化选择中该波长对应的第一行作为点扩散函数，应用公式进行解卷积运算，得到经过解卷积运算后的传感器的像元采样数据，选择本单色光对应的该行数据中采样值最大像元的采样数据作为该波长的测试数据St1()；
3d）将相同波长下高分辨率标准仪器的测量结果Sstd1()与被定标仪器的测试数据St1()进行反卷积，再进行线性拟合Sstd1 ()= k Sstd1 ()+d，其中，k、d均为为定标系数；
3e）对其余波长进行相同运算并获得对应波长处的定标系数，定标过程结束。
本发明具有以下有益效果：
1.单色光源下，改善了本仪器的的采样结果与标准仪器的测量结果间的线性关系。并且，在不同形状的光谱条件下，可以很好的改善仪器的响应函数对测试结果产生的影响；
2. 提高了仪器的光谱分辨率，有效减小了由于光谱分辨率不同导致的测量误差。
附图说明
图1为光电积分式测量的CIE1931标准色度观察者响应曲线；
图2为三角形点扩散函数图；
图3为点扩散函数对谱线测量结果产生的影响示意图；
图4为白光LED在620nm处测量数据对比图；
图5为卤钨灯在620nm处测量数据对比图；
图6为LED和卤钨灯在620nm处测量数据对比图；
图7（a）为用卤钨灯作为标准光源对仪器进行定标后对卤钨灯测试结果图；
图7（b）为用卤钨灯作为标准光源对仪器进行定标后对白光LED测试结果图；
图7（c）为用卤钨灯作为标准光源对仪器进行定标后对荧光灯测试结果图；
图8为对白光LED单独定标测试结果图；
图9为对荧光灯单独定标测试结果；
图10为典型点扩散函数图；
图11为仪器对不同波长的单色光的点扩散函数图；
图12为图6中的两组620nm处采样值反卷积运算之后的不同光源在620nm处测量数据对比图；
图13为反卷积运算之前的不同光源在620nm处测量数据对比图；
图14为反卷积运算之后的不同光源在620nm处测量数据对比图；
图15为定标装置的结构示意图；
图16为被定标仪器测量结果图；
图17为高分辨率标准仪器测量结果图；
图中：1-电流源、2-定标光源、3-积分球、4-挡板、5-高分辨率标准仪器、6-出光孔。
具体实施方式
对照组：
本对照组未采用超分辨方法，直接对本手持式分光颜色照度测量仪进行相对辐射定标时。相对辐射定标过程中，需要使用被定标仪器和标准仪器同时对定标光源2进行测量。被定标仪器测试结果为电路中AD转换器输出的采样信号；标准仪器测量结果为真实光谱辐射强度。定标的目的即为建立被定标仪器AD采样信号与标准光谱辐射强度之间的对应关系。
定标过程一般为，使用被定标仪器和标准仪器同时对定标光源2进行测量，通过改变定标光源2的发光强度，分别获得两组测量值：
1. 被定标仪器的采样结果Di()={ D0(), D1(), D2()……Dn()}
2. 标准仪器测量结果Ii()={ I0(), I1(), I2()……In()}。
其中，为测量波长，范围为380-780nm；i为改变定标光源2的发光强度次数；对Di()和Ii()进行拟合，在一次线性拟合的情况下，获得以下对应关系：
Ii()= kDi()+d
其中，k、d分别为定标系数。
当被定标仪器的光谱分辨率为10nm时，需要对380nm、390nm、400nm、……780nm建立对应以上关系。
式Ii()= kDi()+d成立的基础是被定标仪器的采样结果和标准仪器测量结果存在线性对应关系。但是，由于不同光谱分辨率仪器点扩散函数的影响，导致在测量不同光谱分布的被测光源时，被定标仪器的采样结果和标准仪器测量结果并不完全成线性关系。
选择光谱分辨率为0.1nm的台式光源测量仪器HASE2000作为标准仪器，和光谱分辨率为10nm的被定标仪器对卤钨灯和白光LED分别进行定标测量，结果如下。
1.对白光LED应用两种仪器进行测量，得到两种仪器的测量结果。对620nm处测试数据比较HASE2000和实验仪器的数据。两组数据的对比如图4所示，有很好的线性相关性。
2.对卤钨灯应用两种仪器进行测量，得到两种仪器的测量结果。对620nm处测试数据比较HASE2000和实验仪器的数据。两组数据的对比如图5所示，有很好的线性相关性。
3.但是，将两组数据放在一起比较时，结果如图6所示。两组数据的线性有较大区别。
所以，如果使用卤钨灯作为标准光源对仪器进行定标，定标完成后对白光LED进行测量的测量结果与标准值则会有较大偏差，反之亦然。
用卤钨灯作为标准光源对仪器进行定标之后，对比分辨率更高的对卤钨灯进行测试的结果如图7（a）所示，测试结果和标准值差别非常小。但是，当对白光LED和荧光灯源进行测量时，测试结果出现较大偏差。采用卤钨灯进行定标后对白光LED和荧光灯的测试结果如图7（b）和图7（c）所示。测试数据对比如表1所示。
若对白光LED和荧光灯单独进行定标，测试结果如图8和图9所示，测试数据误差非常小，结果如表2所示。
表 1采用卤钨灯定标后对其它光源的测试结果
表2对其他光源单独定标测试结果
本发明的实施例如下。
光谱测量仪中，光谱分辨率表征仪器对波长接近的谱线识别的能力，反映了光谱仪器对局部复杂结构的测量程度。在对谱线的观测中，两个相近的谱线是否能够被分辨，取决于谱线间的光谱间隔和两条谱线的形状。谱线的展宽和变形是影响光谱分辨率的主要因素。展宽和变形的原因可分为外因和内因两种。谱线的多普勒展宽、自然展宽、碰撞展宽和等因素为内因；光谱仪器的衍射、孔径几何宽度、光学像差及其他不完善, 探测器和电路的低通特性为外因。
理想的光谱仪器的带宽为零，但是这种情况下几乎没有任何光信号会到达传感器。实际光谱测量仪器对所测试信号都有一定的带宽响应。在仪器传感器实际测试所得的信号可以用下式表示：
=
其中，为传感器实际测得的被测光源在波长处的信号；为被测光源光谱实际分布；为标准参考光源的光谱分布；为仪器由于入射狭缝宽度、光栅衍射效率等原因对波长为的入射光入射效率；为仪器的光谱相对灵敏度响应。
上式可简单写成卷积的形式：
其中，为仪器实际测得信号，为入射光的实际光谱功率分布，为仪器点扩散函数。
为了提高光谱分辨率，改善测量结果的准确性，研究人员提出了很多改善方法。其中一个方向是从硬件角度用物理方法改善，比如：改善使用环境、实验条件，改进光谱仪器器件等。此类方法受到了硬件条件的限制。另外一个方向是通过信号处理技术结合现有光谱中包含的信息对光谱图像进行超分辨率复原。
本发明使用了光谱曲线反卷积方法对仪器测量得到的光谱曲线进行超分辨率复原。
对光谱仪器进行解卷积运算有以下三个前提条件：
1.仪器的响应函数已知，即点扩散函数已知；
2.波长为的单色入射光能量分布在连续的象元上；
3.测量结果的信噪比足够高，可以进行对应的算法近似和反卷积运算。
故，一种手持式分光光源颜色照度测量仪的光谱超分辨方法，具体如下。
1）测量并计算手持式分光光源颜色照度测量仪的分光光路点扩散函数。
1a）用一组波长为等纳米间隔的单色光对手持式分光颜色照度测量仪器的分光部分进行测量，得到一组单色光入射波长为的传感器第n个像元采样值，构成矩阵。
典型的光谱仪器中，波长为的单色光入射光谱仪分光光路时，波长为的单色入射光会以一定的比例分布在相邻的若干个象元上。具体的分布比例称为点扩散函数（LSF）。光谱分辨率不同会导致测量谱线的局部细节偏差，从而影响测量结果的其它参数。在对较平缓的连续光谱进行测量时影响不大。但是对不连续、变化剧烈的光谱进行测量时，会引入较大的测量误差。
典型的情况，是采用单色仪产生带宽较窄的单色光，使得该单色光直接入射分光光路的入射狭缝中，单色光入射后经过光栅分光，透射到阵列传感器上。理想情况下，应只有一个传感器像元能够检测到入射信号。但是由于分光光路有一定的带宽，会有几个甚至十几个传感器像元检测到入射光信号。如图10所示，此时测得的传感器信号，即为分光光路对波长为的单色入射光的点扩散函数。
本发明采用的单色仪为美国PE公司紫外可见分光光度计Lambada1050的单色仪部分，使用该单色仪在380-780nm范围内每间隔10nm产生单色光，分别产生380nm,390nm,400nm,……,780nm。每次均对手持式分光颜色照度测量仪器的分光部分进行测量，分光部分采用的传感器为256像元的阵列传感器。得到41×256矩阵：
=
其中为单色仪产生波长为的单色光入射分光光路后，传感器第n个像元的采样值。为波长，取值为380nm、390nm、400nm……780nm。
1b）对每行进行归一化，得到归一化后的：
=
其中为单色仪产生波长为的单色光入射分光光路后，传感器第n个像元的采样值归一化后的值。
1c）取的行向量，即为仪器对不同波长的单色光的点扩散函数。
实际测得的手持式分光颜色照度测量仪器的分光光路对不同波长单色光的点扩散函数如图11所示。
2）对光谱仪器测量得到的信号进行超分辨率运算；
2a）将仪器实际测得信号写成卷积的形式：，其中，为仪器实际测得信号，为入射光的实际光谱功率分布，为仪器点扩散函数。
2b）构造一个非因果滤波器,使得 。其中，为入射光的实际光谱功率分布的导数形式。
2c）利用线性均方估计中的正交原理，均方误差达到最小的充要条件误差信号与任一进入估计的输入信号正交，为了使得均方误差最小，根据相关函数傅里叶变换的定义及性质可知，滤波器可以表为为。
其中，、分别为仪器实际测得信号和仪器点扩散函数的离散空间傅里叶变换，为实测信号的信噪比，为入射光的实际光谱功率分布的离散空间傅里叶变换。
2d）在手持式分光颜色照度测量仪的设计中，由于采用了大面积的阵列传感器做为传感器件，保证了仪器测量的信噪比，在实际测量中>1000。在这种情况下，可以对滤波器表达式进行近似计算，得到：。
2e）对进行傅里叶逆变换得到反卷积运算结果：，此结果在理论上去除了仪器点扩散函数对测量结果产生的影响。
其中，为入射光的光谱功率分布，为仪器实际测得信号，为仪器点扩散函数，、分别为仪器实际测得信号和仪器点扩散函数的离散空间傅里叶变换。
应用超分辨率算法后，可达到如下的有益效果：
应用已知的点扩散函数，分别对图6所示的两组的620nm处采样值应用上述反卷积运算。得到反卷积计算之后的两组数据对应关系如图12所示。从图12中可知，两组数据的线性大大改善了。
对LED光源，F11光源，氙灯光源测试数据分别进行不同强度下的测量，用高分辨率标准仪器5和被定标仪器对被测光源进行测量。对实验仪器的测试数据应用620nm点扩散函数进行反卷积运算。比较LED光源，F11光源，氙灯光源620nm测试数据的相关性如图13和图14所示。从图13、图14中可以看出，在不同形状的光谱条件下，对测试数据以620nm为中心波长进行反卷积，可以很好的改善仪器的响应函数对测试结果产生的影响。
步骤三，构造定标装置对仪器进行定标。
3）：构造定标装置对手持式光源颜色照度测量仪进行定标；
3a）.构造定标装置：
如图15所示的定标装置。所述定标装置包括电流源1、定标光源2、积分球3和挡板4；所述电流源1连接定标光源2，所述定标光源2固定在积分球3内壁上，所述电流源1控制定标光源2的发光强度，所述积分球3内壁涂覆白色漫反射材料，所述积分球3上开设有相互对称的两个出光孔6，一个出光孔6对准高分辨率标准仪器5，另一个出光孔6对准手持式分光光源颜色照度测量仪，两个出光孔6和定标光源2之间用挡板4隔开，避免定标光源2发出的光直接从出光孔6出射，挡板4上也涂覆和积分球3内壁同样的材料，此处，手持式分光光源颜色照度测量仪为被定标仪器。这种情况下，由于积分球3的匀光作用，可以避免两个出光孔6由于位置不同光强分布不同。
3b）.通过控制电流源1，使定标光源2发出不同强度的光，待定标光源2发光稳定后，使用手持式分光光源颜色照度测量仪和高分辨率标准仪器5分别在不同强度的光下对定标光源2进行测量，被定标仪器测量结果为St，高分辨率标准仪器5测量结果为Sstd；
本发明中高分辨率标准仪器5为光谱分辨率为0.1nm的光纤光谱仪HAS2000。
使用白光LED作为定标光源2时，改变7次驱动电流，两种仪器对同一白光LED的测量。实际采样结果如图16和17所示。
被定标仪器测量结果为St ；
St =
其中为第n次测量时，传感器第m个像元的采样结果。
高分辨率标准仪器5测量结果为Sstd ；
Sstd =
其中为第n次测量时，高分辨率标准仪器5在波长处的采样结果。
3c）. 对St中每一行，对其采样值矩阵每行进行归一化，选择中该波长对应的第一行作为点扩散函数，应用公式进行解卷积运算，得到经过解卷积运算后的传感器的像元采样数据，选择本单色光对应的该行数据中采样值最大像元的采样数据作为该波长的测试数据St1()。具体如下。
以380nm数据定标为例，对St中每一行,选择中380nm对应的第一行作为点扩散函数，应用式进行解卷积运算，得到：
=
为经过解卷积运算后的传感器的256个像元采样数据，在256个像元中选择一个像元作为380nm测试数据。该像元的选择方法为中380nm单色光对应的第一行数据中采样值最大的像元，在本发明的实际测量中，该像元是第29个像元。
3d）将相同波长下高分辨率标准仪器5的测量结果Sstd1()与被定标仪器的测试数据St1()进行反卷积，再进行线性拟合Sstd1 ()= k Sstd1 ()+d，其中，k、d均为为定标系数。
对高分辨率标准仪器5测量在380nm处测量结果{}和被定标仪器传感器第29个像元测量结果进行反卷积之后的结果，再进行线性拟合的情况下，获得以下对应关系：=，其中，、分别为定标系数。
3e）对其余波长进行相同运算并获得对应波长处的定标系数，定标过程结束。
同样的，对390nm、400nm、…… 780nm进行运算获得对应波长处的定标系数。定标过程结束。
本手持式分光光源颜色照度测量仪，对被测光源进行实际测量时的计算流程为：
1. 得到传感器的256个像元的采样值。
2. 应用380nm的点扩散函数对256个像元的采样值进行反卷积运算,得到。
3. 在256个像元中选择一个像元作为380nm测试数据，选择方法为中380nm单色光对应的第一行数据中采样值最大的像元i。
4. 380nm处的真实采样值为=
5. 对390nm，400nm，410nm……780nm重复以上2-4过程，得到不同波长处的真实采样值{}。
测试结果的验证如下：
应用本发明介绍的算法，对本手持式分光光源颜色照度测量仪作为被定标仪器用卤钨灯定标之后,对其它光源进行测量，测量结果如表3所示。
表3 对不同光源的测量结果
对照组和本发明实施例中，在卤钨灯用卤钨灯定标之后，用其它光源进行测量，比较对照组的表 1和本发明实施例的表3。表1中色坐标x的最大误差为0.01868, 色坐标y的最大误差为0.02893；表3中，色坐标x的最大误差为0.0021，色坐标y的最大误差为0.0047。上述结果证明，采用了本发明的方法，提高了仪器的光谱分辨率，有效减小了由于光谱分辨率不同导致的测量误差。
Claims (3)
1.一种手持式光源颜色照度测量仪的光谱超分辨方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）测量并计算手持式分光光源颜色照度测量仪的分光光路点扩散函数；
2）对光谱仪器测量得到的信号进行超分辨率运算；
2a）将仪器实际测得信号写成卷积的形式： ，其中，为仪器实际测得信号，为入射光的实际光谱功率分布，为仪器点扩散函数；
2b）构造一个非因果滤波器,使得 ； 其中，为入射光的实际光谱功率分布的导数形式；
2c）使误差信号与任一进入估计的输入信号正交，均方误差最小，滤波器表达式为: , 其中，、分别为仪器实际测得信号和仪器点扩散函数的离散空间傅里叶变换，为实测信号的信噪比，为入射光的实际光谱功率分布的离散空间傅里叶变换；
2d）使传感器件为大面积的阵列传感器，仪器测量的信噪比>1000，对滤波器表达式进行近似计算，得到：；
2e）对进行傅里叶逆变换，即可得到入射光的实际光谱功率分布：，其中，为入射光的光谱功率分布，为仪器实际测得信号，为仪器点扩散函数，、分别为仪器实际测得信号和仪器点扩散函数的离散空间傅里叶变换。
2.如权利要求1所述的一种手持式光源颜色照度测量仪的光谱超分辨方法，其特征在于，所述步骤1）包括以下步骤：
1a）用一组波长为等纳米间隔的单色光对手持式分光颜色照度测量仪器的分光部分进行测量，得到一组单色光入射波长为的传感器第n个像元采样值，构成矩阵；
1b）对每行进行归一化，得到归一化后的；
1c）取的行向量，即为仪器对不同波长的单色光的点扩散函数。
3.如权利要求2所述的一种手持式光源颜色照度测量仪的光谱超分辨方法，其特征在于，还包括步骤3）：构造定标装置对手持式光源颜色照度测量仪进行定标；
3a）构造定标装置：
所述定标装置包括电流源（1）、定标光源（2）、积分球（3）和挡板（4）；所述电流源（1）连接定标光源（2），所述定标光源（2）固定在积分球（3）内壁上，所述电流源（1）控制定标光源（2）的发光强度，所述积分球（3）内壁涂覆白色漫反射材料，所述积分球（3）上开设有相互对称的两个出光孔（6），一个出光孔（6）对准高分辨率标准仪器（5），另一个出光孔（6）对准手持式分光光源颜色照度测量仪，两个出光孔（6）和定标光源（2）之间用挡板（4）隔开，避免定标光源（2）发出的光直接从出光孔（6）出射，挡板（4）上也涂覆和积分球（3）内壁同样的材料，此处，手持式分光光源颜色照度测量仪为被定标仪器；
3b）通过控制电流源（1），使定标光源（2）发出不同强度的光，待定标光源（2）发光稳定后，使用手持式分光光源颜色照度测量仪和高光谱分辨率标准仪器分别在不同强度的光下对定标光源（2）进行测量，被定标仪器测量结果为St，高光谱分辨率标准仪器测量结果为Sstd；
3c）对St中每一行, 对其采样值矩阵每行进行归一化选择中该波长对应的第一行作为点扩散函数，应用公式进行解卷积运算，得到经过解卷积运算后的传感器的像元采样数据，选择本单色光对应的该行数据中采样值最大像元的采样数据作为该波长的测试数据St1()；
3d）将相同波长下高分辨率标准仪器（5）的测量结果Sstd1()与被定标仪器的测试数据St1()进行反卷积，再进行线性拟合Sstd1 ()= k Sstd1 ()+d，其中，k、d均为为定标系数；
3e）对其余波长进行相同运算并获得对应波长处的定标系数，定标过程结束。
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