[发明专利]光谱仪线形函数获取方法及装置

说明书

本发明公开了一种光谱仪线形函数获取方法及装置，方法包括：控制激光器对光谱仪进行等波长间隔扫描，测试得到各个通道内各波长位置输出激光的波长值和能量值，以及光谱仪的响应值；利用辐射响应度函数，根据响应值计算得到各个通道内各波长位置光谱仪输入光的亮度值，得到各个通道的初步线形函数；对单个通道，将该通道前后预设数量通道的初步线形函数与该通道的初步线形函数合并，基于合并结果获得该通道最终的线形函数。本发明方法及装置根据得到的光谱仪各个通道各波长位置光谱仪输入光的亮度值，得到各个通道的初步线形函数，然后通过将相邻通道的线形函数合并得到最终的线形函数，减小了线形函数的波长间隔，获取的线形函数精度提高。

技术领域

本发明涉及光谱仪技术领域，特别是涉及一种光谱仪线形函数获取方法及装置。

背景技术

成像光谱仪在后期应用中，需要用到各个通道的中心波长和线形函数，因此光谱仪装调完成后需要对仪器各个通道进行光谱标定，来确定各通道的中心波长和响应线形函数。

现有技术中，进行定标实验的方法是，控制可调谐激光器、波长计、光谱仪探测器进行等间隔波长扫描并采集数据，在可调谐激光器输出单个波长的时间范围内，由波长计测量输出激光的波长值和对应能量值，以及测量得到光谱仪探测器的响应值，然后利用单个通道在不同波长处输出的响应值得到光谱仪该通道的线形函数。然而，这种方法计算线形函数受扫描波长间隔的限制，采样点数偏少，得到的线形函数精度偏低。

发明内容

鉴于此。本发明的目的是提供一种光谱仪线形函数获取方法及装置，获得的线形函数精度提高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光谱仪线形函数获取方法，包括：

控制激光器对光谱仪进行等波长间隔扫描，测试得到各个通道内各波长位置输出激光的波长值和能量值，以及光谱仪的响应值；

利用辐射响应度函数，根据所述响应值计算得到各个通道内各波长位置光谱仪输入光的亮度值，得到各个通道的初步线形函数；

对单个通道，将该通道前后预设数量通道的初步线形函数与该通道的初步线形函数合并，基于合并结果获得该通道最终的线形函数。

可选地，在所述利用辐射响应度函数，根据所述响应值计算得到各个通道内各波长位置光谱仪输入光的亮度值之后，还包括：

将单个通道内各波长位置的亮度值除以将该通道输出激光的能量值归一化处理后得到的激光能量值，根据计算得到的亮度值得到各个通道的初步线形函数。

可选地，所述测试得到各个通道内各波长位置输出激光的波长值和能量值，以及光谱仪的响应值包括：

在同一波长位置处，利用波长计连续采集预设时间内输出激光的波长值和能量值，对在该预设时间内测得的波长值和能量值分别求平均值，作为该波长位置处测得的输出激光的波长值和能量值；

在同一波长位置处，连续采集所述预设时间内光谱仪的响应值，对在该预设时间内测得的响应值求平均值，作为该波长位置处测得的光谱仪的响应值。

可选地，所述基于合并结果获得该通道最终的线形函数包括：

在预设横坐标下，对合并得到的线形函数进行插值，插值时利用当前坐标点前后多个点进行多项式拟合计算得到对应的纵坐标值。

可选地，所述基于合并结果获得该通道最终的线形函数还包括：

插值后，采用不同通道线形函数相同横坐标对应的纵坐标值在光谱维进行多项式拟合平滑。

一种光谱仪线形函数获取装置，包括：

测试模块，用于控制激光器对光谱仪进行等波长间隔扫描，测试得到各个通道内各波长位置输出激光的波长值和能量值，以及光谱仪的响应值；