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CN103308165B - 基于分段积分匹配法获得全波段均衡光谱的方法 - Google Patents

基于分段积分匹配法获得全波段均衡光谱的方法 Download PDF

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CN103308165B
CN103308165B CN201310211827.2A CN201310211827A CN103308165B CN 103308165 B CN103308165 B CN 103308165B CN 201310211827 A CN201310211827 A CN 201310211827A CN 103308165 B CN103308165 B CN 103308165B
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张丛森
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NANJING BAOGUANG INSPECTION TECHNOLOGY Co Ltd
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NANJING BAOGUANG INSPECTION TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明公开了基于分段积分匹配法获得全波段均衡光谱的方法，包括如下步骤：预扫描，设定一个固定的积分时间扫描全部测量范围的参比光源特征；分区并确定各区积分时间：将参比光源的辐射强度变化率相对接近的部分划分为一个区，并根据每个区匹配最优化的积分时间；分段测量，确定每一个区的积分时间后即可以分段测量，按照各区的积分时间分别进行；全区光谱匹配，当测量所有区数据后，将各区数据组合起来后，即可得到全波段的测量结果。本发明克服了传统测量方法中不同波段测量结果信号质量不一致的问题。

Description

基于分段积分匹配法获得全波段均衡光谱的方法
技术领域
本发明涉及一种获得全光谱均衡测量曲线的方法，特别涉及一种基于分段积分匹配法获得全波段均衡光谱的方法，属于光谱仪精密测量领域。
背景技术
传统的光谱仪在测量时，在狭缝宽度,光源强度固定等外部条件固定的条件下，采取固定的积分时间或扫描速度一次性采集全部谱段，积分时间或扫描速度选取的原则是以在全部测量范围内，所测量的信号最大值，不超过仪器测量范围的最大值，由于所使用的参比光源不可能是一个等能的辐射，即不同波段的辐射有强弱的变化，这样就造成测量结果随参比光源强度在不同谱段强弱变化而变化，即参比光源相对强的位置，信号质量就好，反之参比信号弱的位置，信号结果就差。所以要获全波段的均衡测量结果，就必须针对参比光源的特点，调整各区段的积分时间或扫描速度，以最优化的积分时间去分别匹配。
发明内容
本发明公开了一种基于分段积分匹配法获得均衡测量结果的方法,从而在测量的全波段内获得均衡测量结果。
解决上述问题的技术方案为：
基于分段积分匹配法获得全波段均衡光谱的方法，
包括如下步骤：
预扫描，设定一个固定的积分时间扫描全部测量范围的光源特征；
分区并确定各区积分时间：将参比光源的辐射强度变化率相对接近的部分划分为一个区，并根据每个区匹配最优化的积分时间；
分段测量，确定好每一个区的积分时间后就可以分段测量了，按照各区的积分时间分别进行；
全区光谱匹配，当测量所有区数据后，将各区数据组合起来后，即可得到全波段的测量结果。
本发明的优点在于本发明是光谱测量中基于分段积分匹配法获得全波段测量均衡结果的方法，克服了传统测量方法中不同波段测量结果信号质量不一致的问题。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为参比光源特点图；
图2为经分区调整后参比光源输出结果图；
图3为测试流程图；
图4为按不同积分时间分区测量结果图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
参见图1-4所示，本发明公开了一种基于分段积分匹配法获得均衡测量结果的方法,从而在测量的全波段内获得均衡测量结果。
在使用光谱仪测量时,该方法根据使用光源及信号特点,如信号强度及吸收特性等,将需要测量起始范围划分为不同的测量区,在各个区采用与之匹配的最优化积分时间,使信号质量(如强度等)达到理想范围(如AD最大计数值的90％-95％)。测量时由于是分段进行，在相同的区内，参比光源测试和样品测试是使用相同的优化匹配的积分时间，所以测量结果(如I样品/I光源)不会发生改变,即测试结果谱型是恒定的。当所有分段区结果测量完毕后，即可得到测量全波段的均衡测量曲线。
本发明是通过以下技术方案实现的：
在测量中积分时间相当于传感器的持续接收信号的时间，积分时间越长，信号强度增加得越大，所以我们可以通过调整积分时间去匹配参比信号特点，从而达到调整动态范围和提高信燥比等的目的。积分时间在光纤光谱仪中作为一个基本参数可以以ms为单位直接动态设置,通过编程直接控制，实现全部测量范围内自动控制。对于扫描式单色仪式光谱仪，可以通过改变扫描速度，即改变不同波长范围内的每步长的停顿时间来设置,通过编程控制。
图3为测试框架流程图,详述如下：
预扫描：目的是找到全谱参比光源分布特征，为分区提供依据；通过设定一个固定的积分时间扫描全部测量范围的光源特征(如图1)。
分区及确定各区积分时间：根据参比光源分布特征，划分相应的测量区，以强度变化率相对接近的部分划分一个区，根据每个区特征匹配最优化的积分时间。
分段测量：当确定每一个区的积分时间后即可以分段测量，按照各区的积分时间分别进行。
全区光谱匹配：当测量所有区数据后,将各区数据组合起来后，即可得到全波段的测量结果。
综上，本发明采取光谱测量中基于分段积分匹配法获得全波段测量均衡结果的方法，克服了传统测量方法中不同波段测量结果信号质量不一致的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.基于分段积分匹配法获得全波段均衡光谱的方法，其特征在于：
包括如下步骤：
预扫描，设定一个固定的积分时间扫描全部测量范围的参比光源特征；
分区并确定各区积分时间：将参比光源的辐射强度变化率相对接近的部分划分为一个区，并根据每个区匹配最优化的积分时间；
分段测量，确定每一个区的积分时间后即可分段测量，按照各区的积分时间分别进行；全区光谱匹配，当测量所有区数据后，将各区数据组合起来后，即可得到全波段的测量结果。
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