CN114526818B - 光谱测量方法、装置、光谱仪和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种光谱测量方法、装置、光谱仪和存储介质。所述方法包括：响应于对待测光的待测波长的设置操作，确定所述待测波长中的第一波长及第二波长。其中，所述第二波长为所述待测波长中除所述第一波长以外的波长。基于阿达玛S矩阵，确定数字微镜阵列中当前选通的光的波长。在所述当前选通的光的波长为所述第二波长的情况下，根据所述第二波长的通光量，控制所述数字微镜阵列中所述第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，以使探测系统根据从所述数字微镜阵列中探测到的光，得到所述待测光的光谱信息。采用本方法能够提高光谱测量的精度。
Description
技术领域
本申请涉及光谱测量，特别是涉及一种光谱测量方法、装置、光谱仪和存储介质。
背景技术
光谱仪是用于分析物质精细光谱特征的仪器。近年来，光谱分析在化学分析、生物医学、环境监测及能源领域都有着广泛应用。其中，基于数字微镜阵列(DigitalMicroMirror Device，DMD)实现的可调制式光谱仪，具有信噪比高、波长重复性好、成本低等方面的优点。
相关技术中，可以采用数字微镜阵列(DMD)实现对入射光谱的阿达玛变换，再对探测器的探测结果进行阿达玛逆变换，以进行光谱测量。阿达玛变换用于光谱测量过程的实质是通过组合测量的方法，一次测量多个波长的强度，然后通过叠加平均的方法减小仪器带来的噪声影响。
但在前述光谱测量的过程中，由于通过多次组合测量，之后采用叠加平均的方法对光谱信息进行处理，导致测量得到的单个波长的噪声中会包含所有待测波长的噪声分量；同样，单个波长的噪声会分散到所有待测波长中。因此，待测波长中的部分波长的噪声会影响所有待测波长的信噪比，导致光谱测量精度较低。
发明内容
基于此，有必要针对待测波长中的部分波长的噪声会影响所有待测波长的信噪比的问题，提供一种光谱测量方法、装置、光谱仪和存储介质。
第一方面，本申请提供一种光谱测量方法，包括：
响应于对待测光的待测波长的设置操作，确定所述待测波长中的第一波长及第二波长，其中，所述第二波长为所述待测波长中除所述第一波长以外的波长；
基于阿达玛S矩阵，确定数字微镜阵列中当前选通的光的波长；
在所述当前选通的光的波长为所述第二波长的情况下，根据所述第二波长的通光量，控制所述数字微镜阵列中所述第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，以使探测系统根据从所述数字微镜阵列中探测到的光，得到所述待测光的光谱信息。
在其中一个实施例中，所述第一波长中携带的信息量高于所述第二波长中携带的信息量，和/或，所述第二波长的噪声大于所述第一波长的噪声。
在其中一个实施例中，所述根据所述第二波长的通光量，控制所述数字微镜阵列中所述第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，包括：
根据所述第二波长的通光量，从所述第二波长对应的微镜列中确定呈现负角度的第一微镜；
控制所述第一微镜呈负角度，及控制所述第二波长对应的微镜列中的第二微镜呈现正角度，所述第二微镜为所述第二波长对应的微镜列中除所述第一微镜外的微镜。
在其中一个实施例中，所述光谱测量方法还包括：
在所述当前选通的光的波长为所述第一波长的情况下，控制所述第一波长对应的微镜列中的微镜呈现正角度。
在其中一个实施例中，所述光谱测量方法还包括：响应于针对所述第二波长的设置操作，确定所述第二波长对应的通光量。
在其中一个实施例中，所述光谱测量方法还包括：
确定所述第一波长在所述待测波长中的比例；
根据所述比例，确定所述第二波长的通光量。
在其中一个实施例中，所述第二波长的通光量与所述比例负相关。
第二方面，本申请提供一种光谱测量装置，包括：
第一确定模块，用于响应于对待测光的待测波长的设置操作，确定所述待测波长中的第一波长及第二波长。其中，所述第二波长为所述待测波长中除所述第一波长以外的波长；
第二确定模块，用于确定数字微镜阵列中当前选通的光的波长；
第一控制模块，用于在所述当前选通的光的波长为所述第二波长的情况下，根据所述第二波长的通光量，控制所述数字微镜阵列中所述第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，以使探测系统根据从所述数字微镜阵列中探测到的光，得到所述待测光的光谱信息。
在其中一个实施例中，所述第一波长中携带的信息量高于所述第二波长中携带的信息量，和/或，所述第二波长的噪声大于所述第一波长的噪声。
在其中一个实施例中，所述第一控制模块还用于：
根据所述第二波长的通光量，从所述第二波长对应的微镜列中确定呈现负角度的第一微镜；
控制所述第一微镜呈负角度，及控制所述第二波长对应的微镜列中的第二微镜呈现正角度，所述第二微镜为所述第二波长对应的微镜列中除所述第一微镜外的微镜。
在其中一个实施例中，所述光谱测量装置还包括：
第二控制模块，用于在所述当前选通的光的波长为所述第一波长的情况下，控制所述第一波长对应的微镜列中的微镜呈现正角度。
在其中一个实施例中，所述光谱测量装置还包括：
第三确定模块，用于响应于针对所述第二波长的设置操作，确定所述第二波长对应的通光量。
在其中一个实施例中，所述光谱测量装置还包括：
第四确定模块，用于确定所述第一波长在所述待测波长中的比例；
第五确定模块，用于根据所述比例，确定所述第二波长的通光量。
在其中一个实施例中，所述第二波长的通光量与所述比例负相关。
第三方面，本申请还提供了一种光谱仪。所述光谱仪包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
响应于对待测光的待测波长的设置操作，确定所述待测波长中的第一波长及第二波长，其中，所述第二波长为所述待测波长中除所述第一波长以外的波长；
基于阿达玛S矩阵，确定数字微镜阵列中当前选通的光的波长；
在所述当前选通的光的波长为所述第二波长的情况下，根据所述第二波长的通光量，控制所述数字微镜阵列中所述第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，以使探测系统根据从所述数字微镜阵列中探测到的光，得到所述待测光的光谱信息。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
响应于对待测光的待测波长的设置操作，确定所述待测波长中的第一波长及第二波长，其中，所述第二波长为所述待测波长中除所述第一波长以外的波长；
基于阿达玛S矩阵，确定数字微镜阵列中当前选通的光的波长；
在所述当前选通的光的波长为所述第二波长的情况下，根据所述第二波长的通光量，控制所述数字微镜阵列中所述第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，以使探测系统根据从所述数字微镜阵列中探测到的光，得到所述待测光的光谱信息。
本申请实施例所述的光谱测量方法、装置、光谱仪和存储介质，响应于对待测光的待测波长的设置操作，确定待测波长中的第一波长及第二波长，其中，第二波长为待测波长中除第一波长以外的波长。并基于阿达玛S矩阵，确定数字微镜阵列中当前选通的光的波长后，在当前选通的光的波长为第二波长的情况下，根据第二波长的通光量，控制数字微镜阵列中第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，以使探测系统根据从数字微镜阵列中探测到的光，得到待测光的光谱信息。基于本申请实施例提供的光谱测量方法、装置、光谱仪和存储介质，通过将待测波长划分为第一波长和第二波长，并通过控制第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，实现对第二波长的光的通光量的控制，进而实现对第二波长的光的光强的控制，从而降低第二波长的光噪对第一波长信噪比的影响，提高待测光的光谱测量精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的光谱测量方法的流程示意图；
图2为本申请一实施例提供的光谱仪的结构示意图；
图3为本申请一实施例提供的数字微镜阵列的局部放大图；
图4为本申请一实施例提供的数字微镜阵列的示意图；
图5为本申请另一实施例提供的光谱测量方法的流程示意图；
图6为本申请另一实施例提供的光谱测量方法的流程示意图；
图7为本申请一实施例提供的汽油的光谱信息的示意图；
图8为本申请一实施例提供的光谱测量装置的示意图；
图9为本申请另一实施例提供的光谱仪的内部结构图。
附图标号说明
光谱仪10、光发射模块110、分光系统120、数字微镜阵列130、探测系统140、信息处理模块150、数字控制模块160、吸收池170、光源111、样品台112、狭缝113、准直镜组114、滤光镜115、光栅121、成像镜组122、汇聚镜组141、探测器142、微镜131。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参照图1所示，本申请实施例提供了一种光谱测量方法，应用于光谱仪中，方法包括以下步骤：
步骤102，响应于对待测光的待测波长的设置操作，确定待测波长中的第一波长及第二波长，其中，第二波长为待测波长中除第一波长以外的波长。
本申请实施例中，待测光为携带待测样本信息的光信号，例如：携带待测样本信息的光，其中待测样本可以为任一需要进行光谱测量的对象，本申请实施例中不对待测样本进行具体限定。示例性的，参照图2所示，在光谱仪10中，光源111发射的光会对放置在样品台112上的待测样品进行照射，随后照射过待测样品的光会透射/折射进入光谱仪10的后续系统中，之后，光谱仪10会对携带待测样品信息的光进行光谱测量，以得到待测样本对应的光谱信息，其中，携带待测样品信息的光即为待测光。
本申请实施例中，在进行光谱分析的过程中，大部分的信息都集中在一些波长点或波段中，因此这些波长点或波段的信噪比是比较重要的，故可以将待测光的待测波长中该部分波长确定为第一波长，将除该第一波长以外的波长确定为第二波长。
示例性的，对待测光的待测波长的设置操作可以通过一个输入界面来实现。输入界面中可以包括对待测波长、第一波长和第二波长进行设置的控件，包括且不限于：输入框、下拉框等控件。以控件为输入框为例，可以通过分别在待测波长输入框、第一波长输入框和第二波长输入框中输入对应的波长数值，以设置待测波长、第一波长和第二波长。
步骤104，基于阿达玛S矩阵，确定数字微镜阵列中当前选通的光的波长。
本申请实施例中，不同波长的光会照射到数字微镜阵列中的不同微镜列上，例如：待测波长包括：700nm-900nm，参照图3和图4所示，不同波长的光会分别照射到三个微镜列上。因此，700nm的光照射到微镜列1上，800nm的光照射到微镜列2上，900nm的光照射到微镜列3上。
其中，阿达玛S矩阵为由阿达玛矩阵变换而来，由0和1组成的矩阵。在阿达玛S矩阵中，每一个元素都分别对应不同的微镜列，例如：阿达玛S矩阵为[1 1 0]时，阿达玛S矩阵中由左向右每一个元素分别对应微镜列1、微镜列2和微镜列3。
本申请实施例中，可以基于阿达玛S矩阵，确定数字微镜阵列中当前选通的光的波长。在阿达玛S矩阵中，0对应的微镜列所对应的波长为数字微镜阵列中不被选通的光的波长，而1对应的微镜列所对应的波长为数字微镜阵列中选通的光的波长。因此，通过阿达玛S矩阵，可以确定元素1对应的微镜列，进而确定元素1对应的微镜列所对应的波长为当前选通的光的波长。例如：在前述示例中，阿达玛S矩阵[1 1 0]中，第一元素“1”和第二个元素“1”分别对应微镜列1、微镜列2，而微镜列1和微镜列2分别对应波长700nm和波长800nm，故可以确定波长700nm和波长800nm为当前选通的光的波长，而波长900nm为当前不被选通的光的波长。
步骤106，在当前选通的光的波长为第二波长的情况下，根据第二波长的通光量，控制数字微镜阵列中第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，以使探测系统根据从数字微镜阵列中探测到的光，得到待测光的光谱信息。
本申请实施例中，在确定当前选通的光的波长后，可以确定当前选通的光的波长是否为第二波长。在确定当前选通的光的波长为第二波长的情况下，获取第二波长的通光量，并根据第二波长的通光量控制数字微镜阵列中该第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，其中通光状态包括选通或者不选通。
其中，通光量为第二波长的光的光强的一种表现形式，与第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态相关，微镜列中通光状态为选通的微镜的数量占比越高，则第二波长的通光量越大。示例性的，当第二波长的通光量为100％时，第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态均为选通。当第二波长的通光量为0时，第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态均为不选通。
示例性的，仍以前述示例为例，当前选通的波长为700nm和800nm，确定700nm为第二波长，假设获取到的该第二波长的通光量为50％，则可以控制数字微镜阵列中该第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，例如：控制数字微镜阵列中该第二波长对应的微镜列中一半的微镜处于不选通状态，以使得数字微镜阵列中第二波长的通光量为50％。
需要说明的是，本申请实施例中可以手动设置第二波长的通光量，也可以基于待测波长自动设置第二波长的通光量，本申请实施例中对于获取第二波长的通光量的方式不做具体限定。
本申请实施例中，在通过第二波长的通光量控制数字微镜阵列中第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态后，探测系统可以根据从数字微镜阵列中探测到的光，得到相应的经过阿达玛变换后的光谱信息，之后，对经过阿达玛变换后的光谱信息进行阿达玛逆变换，可以得到待测波长的光谱信息，也即得到待测光的光谱信息。
本申请实施例所述的光谱测量方法，响应于对待测光的待测波长的设置操作，确定待测波长中的第一波长及第二波长，其中，第二波长为待测波长中除第一波长以外的波长。并基于阿达玛S矩阵，确定数字微镜阵列中当前选通的光的波长后，在当前选通的光的波长为第二波长的情况下，根据第二波长的通光量，控制数字微镜阵列中第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，以使探测系统根据从数字微镜阵列中探测到的光，得到待测光的光谱信息。基于本申请实施例提供的光谱测量方法，通过将待测波长划分为第一波长和第二波长，并通过控制第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，实现对第二波长的光的通光量的控制，进而实现对第二波长的光的光强的控制，从而降低第二波长的光噪对第一波长信噪比的影响，提高待测光的光谱测量精度。
在一个实施例中，第一波长中携带的信息量高于第二波长中携带的信息量，和/或，所述第二波长的噪声大于所述第一波长的噪声。
本申请实施例中，在进行光谱测量时，待测波长光所携带的信息并不是均匀分布在待测波长内的，信息会集中分布在待测波长中的某一段或几段波长内。在这种情况下，信息分布较少的波长对测量结果并无贡献，但同时会影响待测波长的信噪比。因此，可以将分布信息较多的波长设定为第一波长，并将信息分布较少的波长(也即待测波长中除第一波长以外的波长)设定为第二波长。
或者，待测波长光中，部分波长的噪声较大，而包含较大噪声的波长光会影响其他待测波长的噪声，从而影响其他待测波长的信噪比。因此，可以将噪声较小的波长设定为第一波长，并将噪声较大的波长(也即待测波长中除第一波长以外的波长)设定为第二波长。
其中，在某种情境下，波长的信噪比也可以表示该波长中包含的噪声大小，例如：当各波长的信号幅度相同时，信噪比较高的波长，其包含的噪声较小，信噪比较低的波长，其包含的噪声较大。
因此，在另一种应用场景中，当待测波长光中的部分波长的信噪比较高，且该部分波长的信噪比已满足实际测试需求时，可以将信噪比较高的波长设定为第二波长，并将信噪比较低的波长(也即待测波长中除第一波长以外的波长)设定为第一波长。
本申请实施例中，将信息分布较少的波长，和/或噪声较大的波长设定为第二波长，并控制第二波长的通光量，以减小第二波长的光强，进而减小第二波长的光的噪声对待测波长的信噪比的影响，从而提高了光谱测量的精度。
在一个实施例中，参照图5所示，步骤106中，根据第二波长的通光量，控制数字微镜阵列中第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，包括：
步骤502，根据第二波长的通光量，从第二波长对应的微镜列中确定呈现负角度的第一微镜；
步骤504，控制第一微镜呈负角度，及控制第二波长对应的微镜列中的第二微镜呈现正角度，第二微镜为第二波长对应的微镜列中除第一微镜外的微镜。
本申请实施例中，在数字微镜阵列中，微镜呈现正角度时，照射到微镜上的光被选通，也即探测系统可以探测到该微镜上的光。当微镜呈现负角度时，照射到微镜上的光不被选通，也即探测系统不能探测到该微镜上的光。因此，通过控制数字微镜阵列中各微镜呈现的角度，就可以实现调节通光量。
举例来说，根据第二波长的通光量，从第二波长对应的微镜列中确定呈现负角度的第一微镜，该第一微镜为通光状态为不选通的微镜。控制第一微镜呈现负角度，并控制第二波长对应的微镜列中除第一微镜外的微镜(第二微镜)呈现正角度，以实现控制第二波长对应的光的通光量。。
本申请实施例中，可以通过第二波长的通光量与数字微镜阵列中第二波长对应的微镜列中微镜的数量，确定第一微镜的第一数量，并可以从微镜列中选择第一数量个微镜作为第一微镜，并向各第一微镜发送第一控制指令，以控制各第一微镜呈现负角度，并向除第一微镜外的第二微镜发送第二控制指令，以控制各第二微镜呈现正角度，以实现控制第二波长的光部分被选通，进而实现控制第二波长对应的光的通光量。
示例性的，仍以前述示例为例，假设第二波长的通光量为50％，第二波长700nm对应的微镜列1有4个微镜，此时，可以确定第一微镜的第一数量为2，并从微镜列1中选择2个微镜作为第一微镜，之后，分别向2个第一微镜发送第一控制指令，以控制2个第一微镜呈现负角度，并向除2个第一微镜外的另外2个第二微镜发送第二控制指令，以控制2个第二微镜呈现正角度，从而实现第二波长光的通光量为50％。
其中，在确定呈现负角度的第一微镜的第一数量后时，可以随机选择微镜列中的第一数量个微镜作为第一微镜。或者，也可以根据预设的规则从微镜列中选择第一数量个微镜作为第一微镜，例如：预设规则可以为从一个微镜列中按序选择第一数量个微镜作为第一微镜，或者，预设规则可以为每两个第一微镜之间间隔预设数量个微镜。
需要说明的是，以上确定第一微镜的过程仅作为本申请实施例中的示例，实际上，本申请实施例不对确定第一微镜的过程做具体限定。
这样一来，本申请实施例可以实现控制第二波长的光部分被选通，也即第一微镜的光选通，第二微镜的光不选通，以此使得第二波长达到对应的通光量，以降低第二波长的光的光强。
在一个实施例中，光谱测量方法还包括：在当前选通的光的波长为第一波长的情况下，控制第一波长对应的微镜列中的微镜呈现正角度。
本申请实施例中，第一波长为包含信息较多的波长，和/或噪声较大的波长，将第一波长全部选通，将第二波长部分选通，可以降低第二波长光的噪声对待测波长的信噪比的影响。当确定当前选通的光的波长为第一波长时，可以控制第一波长对应的微镜列中的微镜呈现正角度，以使得第一波长的光全部被选通。
本申请实施例中降待测波长划分为第一波长和第二波长，并将第一波长全部选通，将第二波长按照对应的通光量进行部分选通，可以降低第二波长光的噪声对待测波长的信噪比的影响，提高待测波长的信噪比，进而提高了光谱测量的精度。
在一个实施例中，光谱测量方法还包括：响应于针对第二波长的设置操作，确定第二波长对应的通光量。
本申请实施例中，可以通过一个显示界面来完成对第二波长对应的通光量的设置。示例性的，显示界面中可以包括用于设置通光量的控件，包括且不限于：输入框、下拉框等控件。以控件为输入框为例，可以通过在通光量输入框输入对应的通光量数值，以设置第二波长的通光量。
本申请实施例可以通过设置第二波长的通光量，减小第二波长光的光强，进而减小第二波长光的噪声对待测波长的信噪比的影响，提高待测波长的信噪比，提高光谱测量的精度。
在一个实施例中，参照图6所示，光谱测量方法还包括：
步骤602，确定第一波长在待测波长中的比例；
步骤604，根据比例，确定第二波长的通光量。
本申请实施例中，在光谱测量中，第二波长的通光量越小时，信噪比越高，第一波长在待测波长中的比例越大时，信噪比越小，因此，可以通过降低第二波长的通光量，提高信噪比。故，可以根据第一波长在待测波长中的比例，确定第二波长的通光量。
示例性的，可以预设第一波长在不同比例范围内时，对应的第二波长的通光量，进而可以在确定第一波长在待测波长中的比例后，确定第一波长所在的比例范围，进而确定第一波长所在的比例范围对应的通光量为第二波长的通光量。或者，可以预设第一波长在待测波长中的比例与第二波长的通光量的函数关系，进而在确定第一波长在待测波长中的比例后，根据比例与函数关系，确定第二波长的通光量。
在一个实施例中，第二波长的通光量与比例负相关。
本申请实施例中，第一波长在待测波长中的比例越大，则待测波长的信噪比越低，故第二波长对应的通光量越小，以降低第二波长的光强，减小第二波长光的噪声对待测波长的信噪比的影响，进而提高待测波长的信噪比。
为使本领域技术人员更好的理解本申请实施例，以下通过具体示例对本申请实施例加以说明。
参照图2所示，提供了一种光谱仪，在采用光谱仪10进行光谱测量时，光源111发射光。样品台112上放置待测样品。光照射待测样品后，经过透射，携带待测样品信息的光通过狭缝113。之后，光经过准直镜组114和滤光镜115。之后，光经过光栅121，光栅121将不同波长的光分开。经过分光后的光经过成像镜组122后，进入数字微镜阵列130。数字微镜阵列130的每一微镜列对应不同的波长。不同波长的光分别照射到数字微镜阵列130的不同微镜列上。请参见图3和图4，数字微镜阵列130中包含多个微镜131。在数字微镜阵列130中，每一个微镜列对应一个光的波长。当微镜131呈现正角度时，代表照射到微镜131上的光被选通，被选通的光可以被探测器142探测到。当微镜131呈现负角度时，代表照射到微镜131上的光不被选通，不被选通的光进入吸收池170，并且不能被探测器142探测到。
参照图7所示，待测样本为石油，待测光为携带石油信息的激光，当前待测光的待测波长为900nm-1700nm。其中，第一波长为1100nm-1230nm和波长1340nm-1560nm，第二波长为900nm-1100nm、1230nm-1340nm、1560nm-1700nm。此时，可以通过输入界面设置待测波长、第一波长和第二波长，并通过显示界面设置第二波长的通光量为50％。
基于阿达玛S矩阵，并以测量的波长间隔为100nm为例，可以确定数字微镜阵列中当前选通的光的波长1100nm、1200nm和1300nm，其中，第二波长为1300nm，其通光量为50％。根据第二波长的通光量50％和第二波长对应的微镜列中微镜的数量，确定1300nm的波长对应的微镜列中第一微镜的第一数量，并从微镜列中选择第一数量个微镜作为第一微镜，数字控制模块160向各第一微镜发送第一控制指令，以控制各第一微镜呈现负角度，并向1300nm的波长对应的微镜列中除第一微镜外的第二微镜发送第二控制指令，以控制个第二微镜呈现正角度，以实现控制1300nm波长的光50％被选通。之后，当前被选通的光的波长中的第一波长为1100nm和1200nm，控制1100nm和1200nm波长对应的微镜列中的微镜呈现正角度，以使第一波长光全部被选通。
被全部选通的1100nm和1200nm波长的光和1300nm波长的光会经过汇聚镜组141，进入探测器142被探测器142探测到，而不被选通的光会进入吸收池170中。之后，数据处理模块150对探测器142探测到的经过阿达玛变换的光谱信息进行阿达玛逆变换，以得到待测波长的光谱信息。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的光谱测量方法的光谱测量装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述光谱测量方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个光谱测量装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于光谱测量方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，参照图8所示，提供了一种光谱测量装置，包括：第一确定模块802、第二确定模块804和第一控制模块806，其中：
第一确定模块802，用于响应于对待测光的待测波长的设置操作，确定待测波长中的第一波长及第二波长，其中，第二波长为待测波长中除第一波长以外的波长。
第二确定模块804，用于确定数字微镜阵列中当前选通的光的波长。
第一控制模块806，用于在当前选通的光的波长为第二波长的情况下，根据第二波长的通光量，控制数字微镜阵列中第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，以使探测系统根据从数字微镜阵列中探测到的光，得到待测光的光谱信息。
本申请实施例的光谱测量装置，第一控制模块802用于响应于对待测光的待测波长的设置操作，确定待测波长中的第一波长及第二波长，其中，第二波长为待测波长中除第一波长以外的波长。第二确定模块804用于确定数字微镜阵列中当前选通的光的波长后，第一控制模块806用于在当前选通的光的波长为第二波长的情况下，根据第二波长的通光量，控制数字微镜阵列中第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，以使探测系统根据从数字微镜阵列中探测到的光，得到待测光的光谱信息。基于本申请实施例提供的光谱测量，通过将待测波长划分为第一波长和第二波长，并通过控制第二波长对应的微镜列中各微镜的通光状态，实现对第二波长的光的通光量的控制，进而实现对第二波长的光的光强的控制，从而降低第二波长的光噪对第一波长信噪比的影响，提高待测光的光谱测量精度。
在一个实施例中，第一波长中携带的信息量高于第二波长中携带的信息量，和/或，所述第二波长的噪声大于所述第一波长的噪声。
在一个实施例中，第一控制模块802还用于：
根据第二波长的通光量，从第二波长对应的微镜列中确定呈现负角度的第一微镜；
控制第一微镜呈负角度，及控制第二波长对应的微镜列中的第二微镜呈现正角度，第二微镜为第二波长对应的微镜列中除第一微镜外的微镜。
在一个实施例中，光谱测量装置还包括：
第二控制模块，用于在当前选通的光的波长为第一波长的情况下，控制第一波长对应的微镜列中的微镜呈现正角度。
在一个实施例中，光谱测量装置还包括：
第三确定模块，用于响应于针对第二波长的设置操作，确定第二波长对应的通光量。
在一个实施例中，光谱测量装置还包括：
第四确定模块，用于确定第一波长在待测波长中的比例；
第五确定模块，用于根据比例，确定第二波长的通光量。
在一个实施例中，第二波长的通光量与比例负相关。
上述光谱测量装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种光谱仪，其内部结构图可以如图9所示。该光谱仪包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、其中，该光谱仪的处理器用于提供计算和控制能力。该光谱仪的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该光谱仪的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种光谱测量方法。
本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种光谱仪，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为本专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种光谱测量方法，其特征在于，包括：
响应于对待测光的待测波长的设置操作，确定所述待测波长中的第一波长及第二波长，其中，所述第二波长为所述待测波长中除所述第一波长以外的波长；
基于阿达玛S矩阵，确定数字微镜阵列中当前选通的光的波长；
在所述当前选通的光的波长为所述第一波长的情况下，控制所述第一波长对应的微镜列中的微镜呈现正角度；
在所述当前选通的光的波长为所述第二波长的情况下，根据所述第二波长的通光量，从所述数字微镜阵列中所述第二波长对应的微镜列中确定呈现负角度的第一微镜；
控制所述第一微镜呈负角度，及控制所述第二波长对应的微镜列中的第二微镜呈现正角度，以使探测系统根据从所述数字微镜阵列中探测到的光，得到所述待测光的光谱信息，其中，所述第二微镜为所述第二波长对应的微镜列中除所述第一微镜外的微镜。
2.根据权利要求1所述的光谱测量方法，其特征在于，所述第一波长中携带的信息量高于所述第二波长中携带的信息量，和/或，所述第二波长的噪声大于所述第一波长的噪声。
3.根据权利要求1所述的光谱测量方法，其特征在于，所述根据所述第二波长的通光量，从所述第二波长对应的微镜列中确定呈现负角度的第一微镜，包括：
根据所述第二波长的通光量与所述数字微镜阵列中所述第二波长对应的微镜列中微镜的数量，确定第一数量；
从所述第二波长对应的微镜列中，选择所述第一数量个微镜作为呈现负角度的第一微镜。
4.根据权利要求3所述的光谱测量方法，其特征在于，所述从所述第二波长对应的微镜列中，选择所述第一数量个微镜作为呈现负角度的第一微镜，包括：
从所述第二波长对应的微镜列中，随机选择所述第一数量个微镜作为呈现负角度的第一微镜；
或者，根据预设规则，从所述第二波长对应的微镜列中选择所述第一数量个微镜作为所述第一微镜。
5.根据权利要求1或2所述的光谱测量方法，其特征在于，所述光谱测量方法还包括：
响应于针对所述第二波长的设置操作，确定所述第二波长对应的通光量。
6.根据权利要求1或2所述的光谱测量方法，其特征在于，所述光谱测量方法还包括：
确定所述第一波长在所述待测波长中的比例；
根据所述比例，确定所述第二波长的通光量。
7.根据权利要求6所述的光谱测量方法，其特征在于，所述第二波长的通光量与所述比例负相关。
8.一种光谱测量装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于响应于对待测光的待测波长的设置操作，确定所述待测波长中的第一波长及第二波长，其中，所述第二波长为所述待测波长中除所述第一波长以外的波长；
第二确定模块，用于确定数字微镜阵列中当前选通的光的波长；
第一控制模块，用于在所述当前选通的光的波长为所述第一波长的情况下，控制所述第一波长对应的微镜列中的微镜呈现正角度，并用于在所述当前选通的光的波长为所述第二波长的情况下，根据所述第二波长的通光量，从所述数字微镜阵列中所述第二波长对应的微镜列中确定呈现负角度的第一微镜，控制所述第一微镜呈负角度，及控制所述第二波长对应的微镜列中的第二微镜呈现正角度，以使探测系统根据从所述数字微镜阵列中探测到的光，得到所述待测光的光谱信息，其中，所述第二微镜为所述第二波长对应的微镜列中除所述第一微镜外的微镜。
9.一种光谱仪，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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