CN113138022B - 光谱反射率检测方法、系统、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光谱反射率检测方法、系统、设备及计算机可读存储介质,涉及光学测量技术领域。通过色散共焦镜头扫描标准反射镜面,获取多个第一反射光谱信号,通过色散共焦镜头扫描待测表面,获取多个第二反射光谱信号,根据多个第一反射光谱信号提取出标准噪声光谱曲线和标准反射光谱曲线,根据多个第二反射光谱信号提取出待测噪声光谱曲线和待测反射光谱曲线,根据标准噪声光谱曲线、标准反射光谱曲线、待测噪声光谱曲线、待测反射光谱曲线以及标准反射镜面的光谱反射率曲线,得到待测表面的光谱反射率曲线,能够减少对待测表面的光谱反射率的测量误差,提高测量精确度。
Description
技术领域
本申请涉及光学测量技术领域,尤其是涉及一种光谱反射率检测方法、系统、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
随着光谱测量技术的快速发展,物体表面对不同波长光线的选择性反射特性能够得到充分表征,光谱反射率逐渐成为表面质量评价体系中的关键组成,在物品色度测量、文物或宝石鉴定、金属表面色泽评价、表面镀膜工艺优化等方面发挥重要作用。
物体表面对入射光线的作用可以分为镜面反射和漫反射两种形态,其中,镜面反射是指出射角和入射角相等的情形,镜面反射率即为此时的反射强度和入射强度之比。漫反射则是除镜面反射外的其它反射情形的统称,一般由于物体表面的微结构凹凸不平造成。
常见的反射情形往往同时包括漫反射和镜面反射,其测量结果与所使用的光源、样品以及探测器的空间几何条件密切相关。
例如,积分球测量法采用封闭空间来投射入射光并收集反射光,互相独立的光源、样品和探测器被布置在积分球的不同缺口,几何条件固定,光束在样品上的作用区域较大,往往适用于漫反射或者包含漫反射的情形。而对于纯粹的镜面反射测量,需要完全屏蔽漫反射光线,就必须保证入射角和出射角相同,因此经常采用对称布置法,即利用透镜组聚焦光斑到待测表面,然后在待测表面法线对称角度设置探测器,结构相对复杂,而且由于色散的存在,只有部分波长的光线能够聚焦在待测表面,最终造成某些波长处的反射率测量误差。
此外,空间分光测量法在反射率测量中也有应用,即将光源、样品和探测器通过光纤耦合器或分光棱镜进行空间布置。光线经过光纤端口或分光棱镜后通过透镜组投射入射光到待测表面,反射光经过透镜组传回光纤端口或分光棱镜,该方法能够较好保证入射光和反射光关于待测表面法线的对称性,大大降低了测量几何条件的调整困难。但是,与对称布置法相似,在宽谱光源的情形下存在色散,导致不同波长的几何条件有一定差异,进而导致光谱反射率的测量误差。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请提出一种光谱反射率检测方法,能够减少对待测物体镜面的光谱反射率的测量误差,提高测量精确度。
本申请还提出一种具有上述光谱反射率检测方法的光谱反射率检测系统。
本申请还提出一种具有上述光谱反射率检测方法的电子设备。
本申请还提出一种具有上述光谱反射率检测方法的计算机可读存储介质。
根据本申请的第一方面实施例的光谱反射率检测方法,包括:通过色散共焦镜头扫描标准反射镜面获取多个第一反射光谱信号,通过色散共焦镜头扫描待测表面获取多个第二反射光谱信号;根据所述多个第一反射光谱信号提取出标准噪声光谱曲线和标准反射光谱曲线,根据所述多个第二反射光谱信号提取出待测噪声光谱曲线和待测反射光谱曲线;根据所述标准噪声光谱曲线、所述标准反射光谱曲线、所述待测噪声光谱曲线、所述待测反射光谱曲线以及所述标准反射镜面的光谱反射率曲线,得到所述待测表面的光谱反射率曲线。
根据本申请的一些实施例,所述通过色散共焦镜头扫描标准反射镜面获取标准反射镜面的多个第一反射光谱信号,包括:通过色散共焦镜头在预设扫描范围内轴向扫描所述标准反射镜面,通过光谱仪获取所述标准反射镜面的所述多个第一反射光谱信号,所述预设扫描范围覆盖所述色散共焦镜头的色散范围。
根据本申请的一些实施例,所述通过色散共焦镜头扫描待测表面获取待测表面的多个第二反射光谱信号,包括:通过所述色散共焦镜头在预设扫描范围内轴向扫描所述待测表面,通过所述光谱仪获取所述待测表面的所述多个第二反射光谱信号,所述预设扫描范围覆盖所述色散共焦镜头的色散范围。
根据本申请的一些实施例,所述色散共焦镜头配置有基于预设入射角度而制作的带通光阑。
根据本申请的一些实施例,所述根据所述多个第一反射光谱信号提取出标准噪声光谱曲线和标准反射光谱曲线,包括:提取所述多个第一反射光谱信号的下包络曲线作为标准噪声光谱曲线,提取所述多个第一反射光谱信号的上包络曲线作为标准反射光谱曲线。
根据本申请的一些实施例,所述根据所述第二反射光谱信号提取出待测噪声光谱曲线和待测反射光谱曲线,包括:提取所述第二反射光谱信号的下包络曲线作为待测噪声光谱曲线,提取所述多个第二反射光谱信号的上包络曲线作为待测反射光谱曲线。
根据所述标准噪声光谱曲线、所述标准反射光谱曲线、所述待测噪声光谱曲线、所述待测反射光谱曲线以及所述标准反射镜面的光谱反射率曲线,得到所述待测表面的光谱反射率曲线,具体的计算公式为ηsam=(Isam-Inoise2)/(Istd-Inoise1)×ηstd,其中ηsam为待测表面的光谱反射率曲线,Isam为待测反射光谱曲线,Inoise2为待测噪声光谱曲线,Istd为标准反射光谱曲线,Inoise1为标准噪声光谱曲线,ηstd为标准反射镜面的光谱反射率曲线。
根据本申请的第二方面实施例的光谱反射率检测系统,包括:
获取模块,所述获取模块用于通过色散共焦镜头扫描标准反射镜面获取多个第一反射光谱信号,还用于通过色散共焦镜头扫描待测表面获取多个第二反射光谱信号;
提取模块,所述提取模块用于根据所述多个第一反射光谱信号提取出标准噪声光谱曲线和标准反射光谱曲线,还用于根据所述多个第二反射光谱信号提取出待测噪声光谱曲线和待测反射光谱曲线;
计算模块,所述计算模块用于根据所述标准噪声光谱曲线、所述标准反射光谱曲线、所述待测噪声光谱曲线、所述待测反射光谱曲线以及所述标准反射镜面的光谱反射率曲线,得到所述待测表面的光谱反射率曲线。
根据本申请的第三方面实施例的电子设备,包括:至少一个处理器,以及,与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器执行所述指令时实现如第一方面所述的光谱反射率检测方法。
根据本申请的第四方面实施例的计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面所述的光谱反射率检测方法。
根据本申请实施例的光谱反射率检测方法、系统、设备以及计算机可读存储介质,至少具有如下有益效果:利用色散共焦技术实现宽谱光源按波长分光并聚焦在光轴不同位置,结合扫描模式实现了各波长均在待测表面聚焦的几何条件;而且利用带通光阑可限定入射角度,而且光路始终以光轴为对称中心,保证了入射光和出射光的对称性;扫描模式消除了对待测表面轴向位置的要求;而且扫描导轨无需定位能力,降低了仪器成本;测量过程与样品全程无接触,操作步骤简单,提高了测量精确度和鲁棒性。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
图1为本申请实施例中用于执行光谱反射率检测方法的一具体装置示意图;
图2为本申请实施例中带通光阑的示意图;
图3为本申请实施例中光谱反射率方法的一具体流程示意图;
图4为本申请实施例中预设扫描范围和色散范围的示意图;
图5为本申请实施例中标准反射光谱曲线和标准噪声光谱曲线提取方法的示意图;
图6为本申请实施例中标准反射光谱曲线、标准噪声光谱曲线、待测反射光谱曲线、待测噪声光谱曲线的具体实例图;
图7为本申请实施例中标准反射镜面及黄铜表面的光谱反射率曲线的具体实例图;
图8为本申请实施例中光谱反射率检测系统的具体模块示意图。
附图标记:
光源100、光纤耦合器200、色散共焦镜头300、带通光阑400、待测表面500、光谱仪600、导轨结构700、获取模块800、提取模块900、计算模块1000。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
随着光谱测量技术的快速发展,物体表面对不同波长光线的选择性反射特性能够得到充分表征,光谱反射率逐渐成为表面质量评价体系中的关键组成,在物品色度测量、文物或宝石鉴定、金属表面色泽评价、表面镀膜工艺优化等方面发挥重要作用。常见的光谱反射率方法有积分球测量法和空间分光测量法,这两种方法都对入射光和出射光的几何条件进行了限定,在实测中很难做到与限定条件完全一致,最终造成某些波长处的反射率测量误差。
基于此,本申请实施例提供了一种光谱反射率检测方法、系统、设备及计算机可读存储介质,能够减少对待测表面500的光谱反射率的测量误差,提高测量精确度。
第一方面,本申请实施例提供了一种用于执行光谱反射率检测方法的一具体装置。
需要说明的是,本申请实施例中提到的光谱反射率检测装置是基于光谱共焦技术所实施的。光谱共焦技术是通过使用色散共焦镜头300,将不同波长的光线聚焦在光轴上的不同位置,经过待测表面的反射之后,通过光谱仪获得反射光谱信号,不同的待测表面500到色散共焦镜头300的距离,将会形成不同的反射光谱信号,也就能够提取出不同的聚焦波长,即距离和聚焦波长具有一一对应关系。
基于上述光谱共焦技术,本申请实施例的光谱反射率检测装置具体包括:光源100、光纤耦合器200、色散共焦镜头300、带通光阑400、待测表面500、光谱仪600、导轨结构700。光源100发出的宽谱光线进入光纤耦合器后传输到色散共焦镜头300,经过带通光阑400的过滤,仅有一定角度的光线能够入射待测表面500,进而回到色散共焦镜头300和光纤耦合器200,进入光谱仪600。在实际应用中,色散共焦镜头300的内部结构不限于常规透镜组或衍射光学元件或其组合;导轨结构700用于驱动色散共焦镜头300与带通光阑400沿光轴方向运动。
在本申请实施例中,光源100选用白光LED,预设的入射角度为23°,色散共焦镜头300的色散范围约为400μm,光斑尺寸约30μm,光谱仪600的波长分辨率0.56nm,导轨结构的扫描范围为色散范围的±300μm,即总的扫描范围为1000μm。如图4所示,其中预设扫描范围为h00至hnn部分,而色散共焦镜头300的色散范围则为h0至hnn范围,预设扫描范围覆盖色散范围,色散共焦镜头300中的中心线即虚线部分为色散共焦镜头300的光轴x,为描述清晰,仅以四个任意轴上距离h1、h2、h3、h4为例,均位于色散共焦镜头300的色散范围内,色散位置h1对应的聚焦波长为λ1、h2对应的聚焦波长为λ2、h3对应的聚焦波长为λ3、h4对应的聚焦波长为λ4。需要说明的是,色散范围可以细分为无限多个点,并不局限于本示意图的四个。
由于不同的入射角度对应着不同的光谱反射率,本申请实施例中利用带通光阑400来限定入射角度。在本申请实施例中,色散共焦镜头300之后设置有带通光阑400,只允许通光带内的光线通过。需要说明的是,在可能实施的应用实例中,带通光阑400的位置只需要在光路中间即可,如色散共焦镜头前、内部或者后。如图2所示,列举了四种带通光阑400的具体通光图案,包括但不限于支撑桥式、透明薄板绘制不透光图案式中的一种或多种,并且带通光阑400也可以带有中心对称图案,本申请实施例不做具体限定,其中图2中的带通光澜的黑块部分为非透明部分,而空白部分则为通光带部分。在可能实施的应用实例中,带通光阑400可以根据实际需求进行更换,以满足在不同的入射角度进行光谱反射率检测的需求。
第二方面,本申请实施例提供了一种光谱反射率检测方法。
需要说明的是,本申请实施例中所提到的光谱反射率检测方法,其具体是基于第一方面实施例中所提到的光谱反射率检测装置所实施的,两个实施例中的各个特征可相互结合进行说明。
在一些实施例中,参照图3,示出了本申请实施例中光谱反射率检测方法的流程示意图。具体包括以下步骤:
S100,通过色散共焦镜头扫描标准反射镜面获取多个第一反射光谱信号,通过色散共焦镜头扫描待测表面获取多个第二反射光谱信号;
S200,根据多个第一反射光谱信号提取出标准噪声光谱曲线和标准反射光谱曲线,根据多个第二反射光谱信号提取出待测噪声光谱曲线和待测反射光谱曲线;
S300,根据标准噪声光谱曲线、标准反射光谱曲线、待测噪声光谱曲线、待测反射光谱曲线以及标准反射镜面的光谱反射率曲线,得到待测表面的光谱反射率曲线。
在S100中,利用本申请实施例中所提到的光谱反射率检测装置,通过导轨结构700驱动色散共焦镜头300和带通光阑400,轴向扫描标准反射镜面,通过光谱仪600获取标准反射镜面的多个第一反射光谱信号;然后再通过导轨结构700驱动色散共焦镜头300和带通光阑400,轴向扫描待测表面,通过光谱仪600获取待测表面的多个第二反射光谱信号。需要说明的是,获取第一反射光谱信号和第二反射光谱信号不存在前后顺序,可根据实际需求进行扫描顺序的调整。
在S100中,仍以四个位置h1、h2、h3、h4为例,则在对标准反射镜面的扫描过程中,在每个位置获得一条反射光谱信号,即如图5所示的,四个位置对应的反射光谱信号分别为I1(λ)、I2(λ)、I3(λ)、I4(λ)。
在S200中,可以将上述所有轴上位置相应的光谱信号按照相同的横轴绘制在一起,如图5所示,进而可以从中提取出上包络曲线Istd和下包络曲线Inoise1,作为标准反射光谱曲线和标准噪声光谱曲线,另一方面,关于待测表面的待测反射光谱曲线和待测噪声光谱曲线通过同样的方式获取,本申请不做额外说明。需要说明的是,包络曲线的绘制可以采用相切法,也可以采用数据点最值轨迹法,都可用于包络曲线的绘制。同样的方法,根据多个第二反射光谱信号,能够提取出待测反射光谱曲线和待测噪声光谱曲线。如图6所示,为本实施例所提取到的标准反射光谱曲线Istd和标准噪声光谱曲线Inoise1,以及对待测表面500扫描后提取到的待测反射光谱曲线Isam和待测噪声光谱曲线Inoise2,其中标准噪声光谱曲线Inoise1和待测噪声光谱曲线Inoise2由于同样通过如图1所示的光谱反射率检测装置进行获取的缘故,标准噪声光谱曲线Inoise1和待测噪声光谱曲线Inoise2在图6中为重叠的曲线。
在S300中,根据标准噪声光谱曲线、标准反射光谱曲线、待测噪声光谱曲线和待测反射光谱曲线,由计算机程序调用已知的标准反射镜面的光谱反射率曲线ηstd,执行光谱反射率曲线计算公式,得到待测表面的光谱反射率曲线ηsam,计算公式为ηsam=(Isam-Inoise2)/(Istd-Inoise1)×ηstd,其中Isam为待测反射光谱曲线,Inoise2为待测噪声光谱曲线,Istd为标准反射光谱曲线,Inoise1为标准噪声光谱曲线。如图7所示,通过本实施例得到待测表面500为黄铜时的光谱反射率曲线,其中η1为黄铜表面的光谱反射率曲线,ηstd为标准反射镜面的光谱反射率曲线。
第三方面,本申请实施例还提供了一种用于执行第二方面实施例中提到的光谱反射率检测方法的光谱反射率检测系统。
在一些实施例中,如图8所示,本申请实施例中提到的光谱反射率检测系统具体包括:获取模块800、提取模块900和计算模块1000;
其中获取模块800,用于通过色散共焦镜头扫描标准反射镜面获取多个第一反射光谱信号,还用于通过色散共焦镜头扫描待测表面获取多个第二反射光谱信号;
提取模块900,用于根据多个第一反射光谱信号提取出标准噪声光谱曲线和标准反射光谱曲线,还用于根据多个第二反射光谱信号提取出待测噪声光谱曲线和待测反射光谱曲线;
计算模块1000,用于根据标准噪声光谱曲线、标准反射光谱曲线、待测噪声光谱曲线、待测反射光谱曲线以及标准反射镜面的光谱反射率曲线,得到待测表面的光谱反射率曲线。
需要说明的是,本申请实施例中所提到的光谱反射率检测系统,其具体功能及描述已在第一方面的光谱反射率检测装置与第二方面实施例的光谱反射率检测方法中详细说明,故不再赘述。
第四方面,本申请实施例还提供了一种电子设备,包括:至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;
其中,所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序,用于执行第二方面实施例中的光谱反射率检测方法。
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序,如本申请第二方面实施例中的多个第一反射光谱信号、多个第二反射光谱信号、标准反射镜面光谱反射率等。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序以及指令,从而实现上述第二方面实施例中的光谱反射率检测方法。
存储器可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储执行上述第二方面实施例中的光谱反射率检测方法。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中,存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至该终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
实现上述第二方面实施例中的光谱反射率检测方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中,当被一个或者多个处理器执行时,执行上述第二方面实施例中的光谱反射率检测方法。
第五方面,本申请实施例还提供了计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于:执行第二方面实施例中的光谱反射率检测方法;
在一些实施例中,该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器执行,例如,被第四方面实施例的电子设备中的一个处理器执行,可使得上述一个或多个处理器执行上述第二方面实施例中的光谱反射率检测方法。
以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
在本说明书的描述中,参考术语“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
Claims (7)
1.光谱反射率检测方法,其特征在于,包括:
将色散共焦镜头的中心线作为光轴x,并在所述光轴x上的不同位置选取多个点,通过所述色散共焦镜头扫描标准反射镜面获取多个所述点对应的多个第一反射光谱信号,通过色散共焦镜头扫描待测表面获取多个所述点对应的多个第二反射光谱信号;
提取所述多个第一反射光谱信号的下包络曲线作为标准噪声光谱曲线,提取所述多个第一反射光谱信号的上包络曲线作为标准反射光谱曲线;提取多个所述第二反射光谱信号的下包络曲线作为待测噪声光谱曲线,提取所述多个第二反射光谱信号的上包络曲线作为待测反射光谱曲线;
根据所述标准噪声光谱曲线、所述标准反射光谱曲线、所述待测噪声光谱曲线、所述待测反射光谱曲线以及所述标准反射镜面的光谱反射率曲线,得到所述待测表面的光谱反射率曲线;其中,具体的计算公式为:η sam=(I sam-I noise2)/(I std-I noise1) ×η std,其中η sam为待测表面的光谱反射率曲线,I sam为待测反射光谱曲线,I noise2为待测噪声光谱曲线,I std为标准反射光谱曲线,I noise1为标准噪声光谱曲线,η std为标准反射镜面的光谱反射率曲线。
2.根据权利要求1所述的光谱反射率检测方法,其特征在于,所述通过所述色散共焦镜头扫描标准反射镜面获取标准反射镜面的多个所述点对应的多个第一反射光谱信号,包括:
通过所述色散共焦镜头在预设扫描范围内轴向扫描所述标准反射镜面,通过光谱仪获取所述标准反射镜面的所述多个第一反射光谱信号,所述预设扫描范围覆盖所述色散共焦镜头的色散范围。
3.根据权利要求1所述的光谱反射率检测方法,其特征在于,所述通过色散共焦镜头扫描待测表面获取待测表面的多个所述点对应的多个第二反射光谱信号,包括:
通过所述色散共焦镜头在预设扫描范围内轴向扫描所述待测表面,通过光谱仪获取所述待测表面的所述多个第二反射光谱信号,所述预设扫描范围覆盖所述色散共焦镜头的色散范围。
4.根据权利要求1至3任一所述的光谱反射率检测方法,其特征在于,所述色散共焦镜头配置有基于预设入射角度而制作的带通光阑。
5.光谱反射率检测系统,其特征在于,包括:
获取模块,所述获取模块用于将色散共焦镜头的中心线作为光轴x,并在所述光轴x上的不同位置选取多个点,通过所述色散共焦镜头扫描标准反射镜面获取多个所述点对应的多个第一反射光谱信号,还用于通过色散共焦镜头扫描待测表面获取多个所述点对应的多个第二反射光谱信号;
提取模块,所述提取模块用于提取所述多个第一反射光谱信号的下包络曲线作为标准噪声光谱曲线,提取所述多个第一反射光谱信号的上包络曲线作为标准反射光谱曲线;提取多个所述第二反射光谱信号的下包络曲线作为待测噪声光谱曲线,提取所述多个第二反射光谱信号的上包络曲线作为待测反射光谱曲线;
计算模块,所述计算模块用于根据所述标准噪声光谱曲线、所述标准反射光谱曲线、所述待测噪声光谱曲线、所述待测反射光谱曲线以及所述标准反射镜面的光谱反射率曲线,得到所述待测表面的光谱反射率曲线;其中,具体的计算公式为:η sam=(I sam-I noise2)/(I std-I noise1) ×η std,其中η sam为待测表面的光谱反射率曲线,I sam为待测反射光谱曲线,I noise2为待测噪声光谱曲线,I std为标准反射光谱曲线,I noise1为标准噪声光谱曲线,η std为标准反射镜面的光谱反射率曲线。
6.电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器,以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器执行所述指令时实现如权利要求1至4任一项所述的光谱反射率检测方法。
7.计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至4任一项所述的光谱反射率检测方法。
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---|---|---|---|---|
WO2024026853A1 (zh) * | 2022-08-05 | 2024-02-08 | 柯正浩 | 筛检试纸读取量测方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0674716A (ja) * | 1992-08-28 | 1994-03-18 | Nikon Corp | 光学的膜厚測定方法 |
JP2009014456A (ja) * | 2007-07-03 | 2009-01-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光反射率分布測定方法及び装置 |
CN102831400A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-12-19 | 西北工业大学 | 一种多光谱人脸识别方法及其系统 |
CN106841118A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-06-13 | 清华大学 | 光谱测量系统及测量方法 |
CN108267427A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-07-10 | 中国科学院南海海洋研究所 | 海底底质光谱测量方法和设备以及终端 |
CN108286962A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-07-17 | 中国科学院遥感与数字地球研究所 | 一种水环境光谱库的建立方法及系统 |
CN108827918A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-11-16 | 天津九光科技发展有限责任公司 | 基于积分球的漫反射光谱测量装置、测量方法及校正方法 |
CN110044286A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-23 | 清华大学深圳研究生院 | 一种光谱共焦轴向距离检测方法、装置及设备 |
CN110398479A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-11-01 | 南京理工大学 | 一种基于光学芯片基底的显微光谱测量装置及方法 |
CN111121968A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 噪声评价方法、反射率反演方法以及图像分析装置 |
CN111486794A (zh) * | 2019-01-29 | 2020-08-04 | 大塚电子株式会社 | 光学测定系统和光学测定方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10245840B3 (de) * | 2002-09-26 | 2004-04-08 | Jenoptik Mikrotechnik Gmbh | Anordnung zur Bestimmung der spektralen Reflektivität eines Messobjektes |
-
2021
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0674716A (ja) * | 1992-08-28 | 1994-03-18 | Nikon Corp | 光学的膜厚測定方法 |
JP2009014456A (ja) * | 2007-07-03 | 2009-01-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光反射率分布測定方法及び装置 |
CN102831400A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-12-19 | 西北工业大学 | 一种多光谱人脸识别方法及其系统 |
CN106841118A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-06-13 | 清华大学 | 光谱测量系统及测量方法 |
CN108286962A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-07-17 | 中国科学院遥感与数字地球研究所 | 一种水环境光谱库的建立方法及系统 |
CN108267427A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-07-10 | 中国科学院南海海洋研究所 | 海底底质光谱测量方法和设备以及终端 |
CN108827918A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-11-16 | 天津九光科技发展有限责任公司 | 基于积分球的漫反射光谱测量装置、测量方法及校正方法 |
CN111486794A (zh) * | 2019-01-29 | 2020-08-04 | 大塚电子株式会社 | 光学测定系统和光学测定方法 |
CN110044286A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-23 | 清华大学深圳研究生院 | 一种光谱共焦轴向距离检测方法、装置及设备 |
CN110398479A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-11-01 | 南京理工大学 | 一种基于光学芯片基底的显微光谱测量装置及方法 |
CN111121968A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 噪声评价方法、反射率反演方法以及图像分析装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
目标激光反射率测试方法研究;付跃刚等;《仪器仪表学报》;第第27卷卷(第第6期期);第1216页 * |
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