CN110954217B - 一种光谱可调光源系统及调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光谱可调光源系统及调节方法，包括控温装置、LED阵列灯板、聚光装置、光纤束、积分球、准直透镜、多路独立可调恒流源、光谱仪和系统控制器；控温装置与LED阵列灯板连接，LED阵列灯板与聚光装置连接，聚光装置与光纤束连接，光纤束的一端分别与积分球、准直透镜连接且另一端与光谱仪连接，光谱仪与系统控制器连接，系统控制器与多路独立可调恒流源、控温装置连接，多路独立可调恒流源与LED阵列灯板连接；本发明能使得LED阵列灯板输出的组合光谱最大程度逼近目标光谱，从而实现对输出光谱的精准调节；同时，可实现双重光输出模式，以满足光谱亮度计或光谱仪校准需要。

Description

一种光谱可调光源系统及调节方法

技术领域

本发明涉及可调光源技术领域，特别涉及一种光谱可调光源系统及调节方法。

背景技术

随着半导体照明技术的发展，LED的发光效率得以不断提高，加之其寿命长、节能环保、点亮后的发光强度与电流呈现近似线性关系等优点，故可使用多种波长的LED来设计光谱可调光源系统，以模拟任意形状的光谱分布。

光谱可调光源在光谱仪器校准、生物照明、太阳光模拟等领域发挥着重要的作用。但现有的光谱可调光源系统多在可见光波段分布，不包含紫外和红外波段，光输出方式单一，缺乏适当反馈机制，亦不可自动校准，且缺乏配套的便携式自动化实验软件，有其局限性。如发明专利CN102573238A所述一种可变光谱可调光LED照明系统的光谱反馈方法，将光谱可调光源应用于照明系统中，但每个供电通道分布着多种不同峰值波长的LED，精细调节程度有限。陈风等人在《光学精密工程》发表的《LED的光谱分布可调光源的设计》，并未加入反馈机制，仅可实现光谱单次自动调节。袁琨等人在《CHINESE OPTICS LETTERS》发表的《LED-based spectrally tunable light source with optimized fitting》中使用多元线性回归方法拟合出CIE A光源和CIE D65光源，并从实验上验证拟合效果，但其未有合理的反馈机制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种光谱可调光源系统及调节方法，实现对输出光谱的精准调节。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种光谱可调光源系统，包括控温装置、LED阵列灯板、聚光装置、光纤束、积分球、准直透镜、多路独立可调恒流源、光谱仪和系统控制器；

所述控温装置与所述LED阵列灯板连接，所述LED阵列灯板与所述聚光装置连接，所述聚光装置与所述光纤束连接，所述光纤束的一端分别与所述积分球、所述准直透镜连接且另一端与所述光谱仪连接，所述光谱仪与所述系统控制器连接，所述系统控制器与所述多路独立可调恒流源、所述控温装置连接，所述多路独立可调恒流源与所述LED阵列灯板连接。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种光谱调节方法，应用于如上所述的一种光谱可调光源系统，包括步骤：

S1、系统控制器控制多路独立可调恒流源轮流驱动LED阵列灯板上的每一组LED，并驱动光谱仪采集每一组LED的光谱，每一组LED之间的波长不同；

S2、系统控制器获取初始目标光谱以及根据每一组LED的光谱所生成的拟合光谱，通过多元线性回归算法求得最接近所述初始目标光谱时每一组LED所对应的初始电流值，按照每一组LED所对应的初始电流值驱动所述多路独立可调恒流源输出电流至LED阵列灯板上的每一组LED；

S3、光谱仪实时采集所述LED阵列灯板的实际光谱，计算所述初始目标光谱与所述实际光谱的拟合度，并将所述初始目标光谱与所述实际光谱之间的差值作为实时目标光谱；

S4、光谱仪获取实际光谱以及根据每一组LED的光谱所生成的拟合光谱，通过多元线性回归算法求得最接近所述实时目标光谱时每一组LED所对应的实时电流差值，将所述实时电流差值发送至系统控制器；

S5、系统控制器根据所述实时电流差值和前一次实际输出的电流值计算得到每一组LED所对应的实时电流值，并按照所述实时电流值驱动所述多路独立可调恒流源输出电流至LED阵列灯板上的每一组LED，之后执行步骤S3，直至前后两次的拟合度之间的差值小于预设阈值，则最后一次的实时光谱即为最优化光谱。

本发明的有益效果在于：一种光谱可调光源系统及调节方法，由系统控制器控制多路独立可调恒流源输出多通道不同电流值，使得在LED阵列灯板中，不同通道的LED产生不同强度的光谱，叠加成不同的光源，通过光谱仪来接收反馈光，通过以实际光谱与初始目标光谱的差值为新目标光谱的方式，计算实时的差值电流，以实时调整每一组LED的输出电流值，从而使得LED阵列灯板输出的组合光谱最大程度逼近目标光谱，从而实现对输出光谱的精准调节；同时，光纤束可以输出至积分球作为标准亮度源或至准直透镜作为标准照度源，从而实现双重光输出模式，以满足光谱亮度计或光谱仪校准需要。

附图说明

图1为本发明实施例的一种光谱可调光源系统的系统框架示意图；

图2为本发明实施例的一种光谱可调光源系统的一种实施方式的结构示意图；

图3为本发明实施例的一种光谱可调光源系统的具体框架示意图；

图4为本发明实施例的一种光谱调节方法的流程示意图。

标号说明：

1、控温装置；2、LED阵列灯板；3、聚光装置；4、光纤束；5、多路独立可调恒流源；6、光谱仪；7、系统控制器；8、手机端；9、远程PC端上位机；10、积分球；11、准直透镜；1a、单通道DAC电路；1b、压控自动温度控制电路；2a、VIS-IR LED阵列灯板；2b、UV LED阵列灯板；5a、协处理器；5b、多电平转换电路；5c、多通道DAC电路；5d、正向V-I转换电路；7a、以太网模块；7b、嵌入式微处理器；7c、USB接口电路。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图3，一种光谱可调光源系统，包括控温装置、LED阵列灯板、聚光装置、光纤束、积分球、准直透镜、多路独立可调恒流源、光谱仪和系统控制器；

所述控温装置与所述LED阵列灯板连接，所述LED阵列灯板与所述聚光装置连接，所述聚光装置与所述光纤束连接，所述光纤束的一端分别与所述积分球、所述准直透镜连接且另一端与所述光谱仪连接，所述光谱仪与所述系统控制器连接，所述系统控制器与所述多路独立可调恒流源、所述控温装置连接，所述多路独立可调恒流源与所述LED阵列灯板连接。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：由系统控制器控制多路独立可调恒流源输出多通道不同电流值，使得在LED阵列灯板中，不同通道的LED产生不同强度的光谱，叠加成不同的光源，通过光谱仪来接收反馈光，通过以实际光谱与初始目标光谱的差值为新目标光谱的方式，计算实时的差值电流，以实时调整每一组LED的输出电流值，从而使得LED阵列灯板输出的组合光谱最大程度逼近目标光谱，从而实现对输出光谱的精准调节；同时，光纤束可以输出至积分球作为标准亮度源或至准直透镜作为标准照度源，从而实现双重光输出模式，以满足光谱亮度计或光谱仪校准需要。

进一步地，还包括手机端和远程PC端上位机，所述系统控制器包括以太网模块；

所述系统控制器通过所述以太网模块分别与所述手机端和所述远程PC端上位机无线远程连接。

从上述描述可知，即可以通过手机端和远程PC端上位机实现远程便携式地调节光源光谱。

进一步地，所述LED阵列灯板包括VIS-IR LED阵列灯板与UV LED阵列灯板，所述VIS-IR LED阵列灯板包括可见光波段的LED阵列和红外波段的LED阵列。

从上述描述可知，VIS-IR即为可见光-红外波段，UV即为紫外波段，使得光源的波长范围覆盖紫外至红外波段。

进一步地，所述聚光装置包括分别独立的第一路聚光装置和第二路聚光装置，所述光纤束包括第一组光纤束和第二组光纤束；

所述VIS-IR LED阵列灯板与第一路聚光装置连接，所述第一路聚光装置与所述第一组光纤束连接，所述UV LED阵列灯板与第二路聚光装置连接，所述第二路聚光装置与所述第二组光纤束连接。

从上述描述可知，VIS-IR LED阵列灯板及UV LED阵列灯板各自连接的聚光装置分别独立，可避免紫外波段的LED对可见光波段和红外波段的LED造成加速老化的影响。

进一步地，所述控温装置包括压控自动温度控制电路和单通道DAC电路，所述压控自动温度控制电路与所述单通道DAC电路连接，所述单通道DAC电路与所述系统控制器连接。

从上述描述可知，单通道DAC电路接收系统控制器的电压数字量，输出电压信号至压控自动温度控制电路，可对LED阵列灯板进行设定温度自动控制。

进一步地，所述多路独立可调恒流源包括协处理器、多电平转换电路、多通道DAC电路和正向V-I转换电路，所述协处理器与所述多电平转换电路相连，所述多电平转换电路与多通道DAC电路相连，所述多通道DAC电路与正向V-I转换电路相连；

所述正向V-I转换电路与所述LED阵列灯板连接，所述协处理器与所述系统控制器连接。

从上述描述可知，多通道DAC电路经协处理器与多电平转化电路接收系统控制器的电压数字量后，对应通道输出电压值，正向V-I转换电路根据电压值，对应通道输出电流给LED阵列灯板对应组的LED。

进一步地，所述系统控制器包括嵌入式微处理器和USB接口电路，所述嵌入式微处理器与USB接口电路连接，所述USB接口电路分别与所述光谱仪、所述协处理器连接。

从上述描述可知，多通道DAC电路经多电平转化电路接收系统控制器的电压数字量后，对应通道输出电压值，正向V-I转换电路根据电压值，对应通道输出电流给LED阵列灯板对应组的LED。

请参照图4，一种光谱调节方法，应用于如上所述的一种光谱可调光源系统，包括步骤：

S1、系统控制器控制多路独立可调恒流源轮流驱动LED阵列灯板上的每一组LED，并驱动光谱仪采集每一组LED的光谱，每一组LED之间的波长不同；

S2、系统控制器获取初始目标光谱以及根据每一组LED的光谱所生成的拟合光谱，通过多元线性回归算法求得最接近所述初始目标光谱时每一组LED所对应的初始电流值，按照每一组LED所对应的初始电流值驱动所述多路独立可调恒流源输出电流至LED阵列灯板上的每一组LED；

S3、光谱仪实时采集所述LED阵列灯板的实际光谱，计算所述初始目标光谱与所述实际光谱的拟合度，并将所述初始目标光谱与所述实际光谱之间的差值作为实时目标光谱；

S4、光谱仪获取实际光谱以及根据每一组LED的光谱所生成的拟合光谱，通过多元线性回归算法求得最接近所述实时目标光谱时每一组LED所对应的实时电流差值，将所述实时电流差值发送至系统控制器；

S5、系统控制器根据所述实时电流差值和前一次实际输出的电流值计算得到每一组LED所对应的实时电流值，并按照所述实时电流值驱动所述多路独立可调恒流源输出电流至LED阵列灯板上的每一组LED，之后执行步骤S3，直至前后两次的拟合度之间的差值小于预设阈值，则最后一次的实时光谱即为最优化光谱。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：由系统控制器控制多路独立可调恒流源输出多通道不同电流值，使得在LED阵列灯板中，不同通道的LED产生不同强度的光谱，叠加成不同的光源，通过对每组LED的光谱进行实时采集导入并作拟合与反馈，将初始目标光谱与实际光谱的差值作为实时目标光谱，利用线性回归算法，快速优化，以实现对输出光谱的精准调节。

进一步地，所述步骤S1中“光谱仪采集每一组LED的光谱”具体如下：

光谱仪采集n组LED的光谱，以得到光谱数据矩阵S_LEDS＝[S₁ ^T、S₂ ^T……S_n ^T]，所述S₁～S_n为每一组LED的光谱；

所述步骤S4具体为：

光谱仪获取实际光谱S_actual以及根据每一组LED的光谱所生成的拟合光谱，所述拟合光谱S_simulate＝S_LEDS*θ_simulate＝[S₁ ^T、S₂ ^T……S_n ^T]*[θ₁ ^T、θ₂ ^T……θ_n ^T]＝S₁ ^T*θ₁ ^T+S₂ ^T*θ₂ ^T+……+S_n ^T*θ_n ^T，所述θ_simulate为电流变化系数矩阵，所述θ₁～θ_n为表示每一组LED的光谱特征对拟合光谱的影响的电流变化系数；

通过多元线性回归算法求得最接近所述实时目标光谱S_target时每一组LED所对应的电流变化系数θ₁～θ_n，根据所述电流变化系数θ₁～θ_n算出每一组LED的实时电流差值ΔI₁～ΔI_n；

将所述实时电流差值ΔI₁～ΔI_n发送至系统控制器；

所述步骤S5具体为：

系统控制器根据所述实时电流差值ΔI₁～ΔI_n和前一次实际输出的电流值计算得到每一组LED所对应的实时电流值I₁～I_n，并按照所述实时电流值I₁～I_n驱动所述多路独立可调恒流源输出电流至LED阵列灯板上的每一组LED；

之后执行步骤S3，以得到拟合度R_i ²和新的实时目标光谱S_target，所述i表示第i次迭代；

若前后两次的拟合度之间的差值|R_i ²-R_i-1 ²|<A，则最后一次的实时光谱即为最优化光谱，否则将新的实时目标光谱S_target代入步骤S4直至前后两次的拟合度之间的差值|R_i ²-R_i-1 ²|<A，所述A为预设阈值。

从上述描述可知，根据电流变化系数，建立电流变化系数和拟合光谱的对应关系，从而根据多元线性回归算法求得最接近实时目标光谱的拟合光谱，以得到对应的电流变化系数，从而计算出每一组LED的电流值并输出，使得LED阵列灯板输出的组合光谱最大程度逼近目标光谱。

进一步地，所述预设阈值A为0.01。

从上述描述可知，为预设阈值A的一种优选实施方式。

请参照图1至图3，本发明的实施例一为：

一种光谱可调光源系统，包括控温装置1、LED阵列灯板2、聚光装置3、光纤束4、积分球10、准直透镜11、多路独立可调恒流源5、光谱仪6、系统控制器7、手机端8和远程PC端上位机9。

如图1与图2所示，控温装置1与LED阵列灯板2连接，LED阵列灯板2与聚光装置3连接，聚光装置3与光纤束4连接，光纤束4的一端可根据需求与积分球10连接形成标准亮度源，或与准直透镜11连接形成标准照度源，光纤束4的另一端与光谱仪6连接，光谱仪6与系统控制器7连接，系统控制器7与多路独立可调恒流源5、控温装置1连接，多路独立可调恒流源5与LED阵列灯板2连接，系统控制器7分别与手机端8和远程PC端上位机9无线远程连接，即可以通过手机端8和远程PC端上位机9实现远程便携式地调节光源光谱。

如图3所示，LED阵列灯板2包括VIS-IR LED阵列灯板2a与UV LED阵列灯板2b，VIS-IR LED阵列灯板2a包括可见光波段的LED阵列和红外波段的LED阵列，波长覆盖范围从380nm至1000nm，UV LED阵列灯板2b所包括LED的波长覆盖范围为200nm至380nm，因此，本实施例中光源的波长范围覆盖紫外至红外波段。

如图2所示，聚光装置3设有双反光杯，并且包括分别独立的第一路聚光装置3和第二路聚光装置3，光纤束4包括第一组光纤束4和第二组光纤束4，VIS-IR LED阵列灯板2a与第一路聚光装置3连接，第一路聚光装置3与第一组光纤束4连接，UV LED阵列灯板2b与第二路聚光装置3连接，第二路聚光装置3与第二组光纤束4连接，即VIS-IR LED阵列灯板2a及UVLED阵列灯板2b各自连接的聚光装置3分别独立，可避免紫外波段的LED对可见光波段和红外波段的LED造成加速老化的影响；同时，光纤束4可以输出至积分球10作为标准亮度源或至准直透镜11作为标准照度源，从而实现双重光输出模式，，可满足光谱亮度计或光谱仪6校准需要。

如图3所示，控温装置1包括压控自动温度控制电路1b和单通道DAC电路1a，压控自动温度控制电路1b与单通道DAC电路1a连接，单通道DAC电路1a与系统控制器7连接，即单通道DAC电路1a接收系统控制器7的电压数字量，输出电压信号至压控自动温度控制电路1b，可对LED阵列灯板2进行设定温度自动控制。

如图3所示，多路独立可调恒流源5包括协处理器5a、多电平转换电路5b、多通道DAC电路5c和正向V-I转换电路5d，协处理器5a与多电平转换电路5b相连，多电平转换电路5b与多通道DAC电路5c相连，多通道DAC电路5c与正向V-I转换电路5d相连，正向V-I转换电路5d与LED阵列灯板2连接，多协处理器5a与系统控制器7连接，即多通道DAC电路5c经多电平转化电路5b与协处理器5a接收系统控制器7的电压数字量后，对应通道输出电压值，正向V-I转换电路5d根据电压值，对应通道输出电流给LED阵列灯板2对应组的LED。

如图3所示，系统控制器7包括以太网模块7a、嵌入式微处理器7b和USB接口电路7c，嵌入式微处理器7b分别与以太网模块7a、USB接口电路7c连接，USB接口电路7c分别与光谱仪6、协处理器5a连接，以太网模块7a分别与手机端8和远程PC端上位机9连接，即多通道DAC电路5c经协处理器5a与多电平转化电路5b接收系统控制器7的电压数字量后，对应通道输出电压值，正向V-I转换电路5d根据电压值，对应通道输出电流给LED阵列灯板2对应组的LED。

请参照图4，本发明的实施例二为：

一种光谱调节方法，应用于如上的一种光谱可调光源系统，包括步骤：

S1、系统控制器控制多路独立可调恒流源轮流驱动LED阵列灯板上的每一组LED，并驱动光谱仪采集n组LED的光谱，以得到光谱数据矩阵S_LEDS＝[S₁ ^T、S₂ ^T……S_n ^T]，S₁～S_n为每一组LED的光谱，每一组LED之间的波长不同；

S2、系统控制器获取初始目标光谱以及根据每一组LED的光谱所生成的拟合光谱，通过多元线性回归算法求得最接近初始目标光谱时每一组LED所对应的初始电流值，按照每一组LED所对应的初始电流值驱动多路独立可调恒流源输出电流至LED阵列灯板上的每一组LED；

S3、光谱仪实时采集LED阵列灯板的实际光谱，计算初始目标光谱与实际光谱的拟合度，并将初始目标光谱与实际光谱之间的差值作为实时目标光谱；

S4、光谱仪获取实际光谱以及根据每一组LED的光谱所生成的拟合光谱，通过多元线性回归算法求得最接近实时目标光谱时每一组LED所对应的实时电流差值，将实时电流差值发送至系统控制器；

在本实施例中，光谱仪获取实际光谱S_actual以及根据每一组LED的光谱所生成的拟合光谱，拟合光谱S_simulate＝S_LEDS*θ_simulate＝[S₁ ^T、S₂ ^T……S_n ^T]*[θ₁ ^T、θ₂ ^T……θ_n ^T]＝S₁ ^T*θ₁ ^T+S₂ ^T*θ₂ ^T+……+S_n ^T*θ_n ^T，θ_simulate为电流变化系数矩阵，θ₁～θ_n为表示每一组LED的光谱特征对拟合光谱的影响的电流变化系数；通过多元线性回归算法求得最接近实时目标光谱S_target时每一组LED所对应的电流变化系数θ₁～θ_n，根据电流变化系数θ₁～θ_n算出每一组LED的实时电流差值ΔI₁～ΔI_n；将实时电流差值ΔI₁～ΔI_n发送至系统控制器；

S5、系统控制器根据所述实时电流差值ΔI₁～ΔI_n和前一次实际输出的电流值计算得到每一组LED所对应的实时电流值I₁～I_n，并按照所述实时电流值I₁～I_n驱动多路独立可调恒流源输出电流至LED阵列灯板上的每一组LED，之后执行步骤S3，直至前后两次的拟合度之间的差值小于预设阈值，则最后一次的实时光谱即为最优化光谱；

在本步骤中，系统控制器按照实时电流值I₁～I_n驱动多路独立可调恒流源输出电流至LED阵列灯板上的每一组LED；之后执行步骤S3，以得到拟合度R_i ²和新的实时目标光谱S_target，i表示第i次迭代；若前后两次的拟合度之间的差值|R_i ²-R_i-1 ²|<A，则最后一次的实时光谱即为最优化光谱，否则将新的实时目标光谱S_target代入步骤S4直至前后两次的拟合度之间的差值|R_i ²-R_i-1 ²|<A或者直到达到预设的迭代次数，在本实施例中，预设阈值A为0.01。

综上所述，本发明提供的一种光谱可调光源系统及调节方法，由系统控制器控制多路独立可调恒流源输出多通道不同电流值，使得在LED阵列灯板中，不同通道的LED产生不同强度的光谱，叠加成不同的光源，通过对每组LED的光谱进行实时采集导入并作拟合与反馈，将初始目标光谱与实际光谱的差值作为实时目标光谱，利用线性回归算法，快速优化，以实现对输出光谱的精准调节；通过手机端和远程PC端上位机实现远程便携式地调节光源光谱；通过设计包括VIS-IR LED阵列灯板与UV LED阵列灯板的LED阵列灯板，以使得光源的波长范围覆盖紫外至红外波段；通过将VIS-IR LED阵列灯板及UV LED阵列灯板各自连接的聚光装置独立分开，可避免紫外波段的LED对可见光波段和红外波段的LED造成加速老化的影响；同时，光纤束可以输出至积分球作为标准亮度源或至准直透镜作为标准照度源，从而实现双重光输出模式，可满足光谱亮度计或光谱仪校准需要。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光谱可调光源系统，其特征在于：包括控温装置、LED阵列灯板、聚光装置、光纤束、积分球、准直透镜、多路独立可调恒流源、光谱仪和系统控制器；

所述控温装置与所述LED阵列灯板连接，所述LED阵列灯板与所述聚光装置连接，所述聚光装置与所述光纤束连接，所述光纤束的一端分别与所述积分球、所述准直透镜连接且另一端与所述光谱仪连接，所述光谱仪与所述系统控制器连接，所述系统控制器与所述多路独立可调恒流源和所述控温装置连接，所述多路独立可调恒流源与所述LED阵列灯板连接。

2.根据权利要求1所述的一种光谱可调光源系统，其特征在于，还包括手机端和远程PC端上位机，所述系统控制器包括以太网模块；

所述系统控制器通过所述以太网模块分别与所述手机端和所述远程PC端上位机无线远程连接。

3.根据权利要求1所述的一种光谱可调光源系统，其特征在于，所述LED阵列灯板包括VIS-IR LED阵列灯板与UV LED阵列灯板，所述VIS-IR LED阵列灯板包括可见光波段的LED阵列和红外波段的LED阵列。

4.根据权利要求3所述的一种光谱可调光源系统，其特征在于，所述聚光装置包括分别独立的第一路聚光装置和第二路聚光装置，所述光纤束包括第一组光纤束和第二组光纤束；

所述VIS-IR LED阵列灯板与第一路聚光装置连接，所述第一路聚光装置与所述第一组光纤束连接，所述UV LED阵列灯板与第二路聚光装置连接，所述第二路聚光装置与所述第二组光纤束连接。

5.根据权利要求1所述的一种光谱可调光源系统，其特征在于，所述控温装置包括压控自动温度控制电路和单通道DAC电路，所述压控自动温度控制电路与所述单通道DAC电路连接，所述单通道DAC电路与所述系统控制器连接。

6.根据权利要求1所述的一种光谱可调光源系统，其特征在于，所述多路独立可调恒流源包括协处理器、多电平转换电路、多通道DAC电路和正向V-I转换电路，所述协处理器与所述多电平转换电路相连，所述多电平转换电路与多通道DAC电路相连，所述多通道DAC电路与正向V-I转换电路相连；

所述正向V-I转换电路与所述LED阵列灯板连接，所述协处理器与所述系统控制器连接。

7.根据权利要求6所述的一种光谱可调光源系统，其特征在于，所述系统控制器包括嵌入式微处理器和USB接口电路，所述嵌入式微处理器与USB接口电路连接，所述USB接口电路分别与所述光谱仪、所述协处理器连接。

8.一种光谱调节方法，其特征在于，应用于上述权利要求1至7任一所述的一种光谱可调光源系统，包括步骤：

S1、系统控制器控制多路独立可调恒流源轮流驱动LED阵列灯板上的每一组LED，并驱动光谱仪采集每一组LED的光谱，每一组LED之间的波长不同；

S2、系统控制器获取初始目标光谱以及根据每一组LED的光谱所生成的拟合光谱，通过多元线性回归算法求得最接近所述初始目标光谱时每一组LED所对应的初始电流值，按照每一组LED所对应的初始电流值驱动所述多路独立可调恒流源输出电流至LED阵列灯板上的每一组LED；

S3、光谱仪实时采集所述LED阵列灯板的实际光谱，计算所述初始目标光谱与所述实际光谱的拟合度，并将所述初始目标光谱与所述实际光谱之间的差值作为实时目标光谱；

S4、光谱仪获取实际光谱以及根据每一组LED的光谱所生成的拟合光谱，通过多元线性回归算法求得最接近所述实时目标光谱时每一组LED所对应的实时电流差值，将所述实时电流差值发送至系统控制器；

S5、系统控制器根据所述实时电流差值和前一次实际输出的电流值计算得到每一组LED所对应的实时电流值，并按照所述实时电流值驱动所述多路独立可调恒流源输出电流至LED阵列灯板上的每一组LED，之后执行步骤S3，直至前后两次的拟合度之间的差值小于预设阈值，则最后一次的实时光谱即为最优化光谱。

9.根据权利要求8所述的一种光谱调节方法，其特征在于，所述步骤S1中“光谱仪采集每一组LED的光谱”具体如下：

光谱仪采集n组LED的光谱，以得到光谱数据矩阵S_LEDS＝[S₁ ^T、S₂ ^T……S_n ^T]，所述S₁～S_n为每一组LED的光谱；

所述步骤S4具体为：

光谱仪获取实际光谱S_actual以及根据每一组LED的光谱所生成的拟合光谱，所述拟合光谱S_simulate＝S_LEDS*θ_simulate＝[S₁ ^T、S₂ ^T……S_n ^T]*[θ₁ ^T、θ₂ ^T……θ_n ^T]＝S₁ ^T*θ₁ ^T+S₂ ^T*θ₂ ^T+……+S_n ^T*θ_n ^T，所述θ_simulate为电流变化系数矩阵，所述θ₁～θ_n为表示每一组LED的光谱特征对拟合光谱的影响的电流变化系数；

通过多元线性回归算法求得最接近所述实时目标光谱S_target时每一组LED所对应的电流变化系数θ₁～θ_n，根据所述电流变化系数θ₁～θ_n算出每一组LED的实时电流差值ΔI₁～ΔI_n；

将所述实时电流差值ΔI₁～ΔI_n发送至系统控制器；

所述步骤S5具体为：

系统控制器根据所述实时电流差值ΔI₁～ΔI_n和前一次实际输出的电流值计算得到每一组LED所对应的实时电流值I₁～I_n，并按照所述实时电流值I₁～I_n驱动所述多路独立可调恒流源输出电流至LED阵列灯板上的每一组LED；

之后执行步骤S3，以得到拟合度R_i ²和新的实时目标光谱S_target，所述i表示第i次迭代；

若前后两次的拟合度之间的差值|R_i ²-R_i-1 ²|<A，则最后一次的实时光谱即为最优化光谱，否则将新的实时目标光谱S_target代入步骤S4，直至前后两次的拟合度之间的差值|R_i ²-R_i-1 ²|<A，所述A为预设阈值。

10.根据权利要求9所述的一种光谱调节方法，其特征在于，所述预设阈值A为0.01。

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