[发明专利]一种光谱测量方法及装置

摘要

本发明实施例公开了一种光谱测量方法及装置，其中该方法包括：对待测光谱信号经过阵列式滤波片后形成的观测光谱信号进行检测，获取检测数据，其中，待测光谱信号携带待测样品的光谱信息，所述阵列式滤波片上涂覆多种呈阵列式分布且光谱特性相异的物质；基于稀疏重建算法以及所述检测数据进行信号重建，获取重建结果。本发明实施例提高了光谱信号的测量精度和分辨率，操作方便，并且可使光谱测量装置微型化，降低了成本。

主权项

1.一种光谱测量方法，其特征在于，包括：对待测光谱信号经过阵列式滤波片后形成的观测光谱信号进行检测，获取检测数据，其中，待测光谱信号携带待测样品的光谱信息，所述阵列式滤波片上涂覆多种呈阵列式分布且光谱特性相异的物质；基于稀疏重建算法以及所述检测数据进行信号重建，获取重建结果；其中，所述基于稀疏重建算法以及所述检测数据进行信号重建，获取重建结果，包括：采用所述阵列式滤波片上的每种物质离散化的光谱信号作为行向量构造观测矩阵Φ；通过如下公式中的任意一种获取重建结果：且满足约束条件：Φx＝y；且满足约束条件：Φx＝y；且满足约束条件：且满足约束条件：||x||₁≤t₁；以及其中，y为检测数据形成的列向量，且y＝[y₁,y₂,...,y_i,...,y_n]^T，y_i为经过所述阵列式滤波片上的第i种物质后形成的观测光谱信号的检测数据，n为所述阵列滤波片上涂覆物质的种类数量；x为离散化后的待测光谱信号形成的列向量，且为待测光谱信号在波长λ_i处的光谱值，m为所述观测矩阵的列数，且m的数值取决于对所述待测光谱信号的采样间隔；Φ∈R^n×m，为阵列式滤波片上的第i种物质的光谱信号在波长λ_j处的光谱值；ε₁为第一重建误差预设值；t₁为表征x稀疏程度的预设值；τ₁为第一权重预设值；或者，所述基于稀疏重建算法以及所述检测数据进行信号重建，获取重建结果，包括：采用所述阵列式滤波片上的每种物质离散化后的光谱信号作为行向量构造观测矩阵Φ；利用字典学习算法对预设数量的标准光谱信号进行训练，获取稀疏字典Ψ；通过如下公式中的任意一种获取稀疏表示系数s：且满足约束条件：ΦΨs＝y；且满足约束条件：ΦΨs＝y；且满足约束条件：且满足约束条件：||s||₁≤t₂；以及通过公式获取重建结果，为待测光谱信号的离散重建结果；其中，y为检测数据形成的列向量，且y＝[y₁,y₂,...,y_i,...,y_n]^T，y_i为经过所述阵列式滤波片上的第i种物质后形成的观测光谱信号的检测数据，n为所述阵列滤波片上涂覆物质的种类数量；Φ∈R^n×m，为阵列式滤波片上的第i种物质光谱信号在波长λ_j处的光谱值；m为所述观测矩阵的列数，且m的数值取决于对所述待测光谱信号的采样间隔；ε₂为第二重建误差预设值；t₂为表征s稀疏程度的预设值；τ₂为第二权重预设值。