[发明专利]从空间输出中恢复光谱形状

权利要求书

1.一种估计光束的光谱的方法，所述方法包括：

将所述光束投射到光谱仪的不同空间区域上，其中每个空间区域接收所述光谱的不同滤波版本，并且每个空间区域是由检测器的一个或多个成像元件组成的表面；

在所述光谱仪的所述不同空间区域中的每个空间区域处检测投射的所述光束的特性；

接收二维矩阵，其中所述二维矩阵的每个条目提供在一个或多个空间区域与每个光谱特征之间的关系，其中所述二维矩阵与所述光谱仪的输入输出关系有关；以及

基于使用检测到的所述光束特性和接收到的所述二维矩阵两者的分析，估计所述光束的所述光谱。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

将所述光束投射到所述光谱仪的不同空间区域上包括：

分离所述光谱的所述不同滤波版本，包括沿不同方向或不同角度发送每个滤波版本，以及

将所述分离的滤波版本投射到相应空间区域上。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

将所述光束投射到光谱仪的不同空间区域上包括产生彼此干涉的多个光束，以及

所述光谱的所述不同滤波版本是由所述光谱仪的透射中的不同光学谐振引起的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述不同空间区域处检测所述投射光束的所述特性包括：检测所述光束沿着延伸通过投射的所述光束的至少一个径向路径的强度。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述不同空间区域处检测所述投射光束的所述特性包括：检测由所述光谱的所述滤波版本在所述空间区域中沉积的能量。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括通过以下方式来创建所述二维矩阵：

使测试光束与所述光谱仪交互；

在N个不同光谱特征的范围内改变所述测试光束的光谱特征；以及

对于所述范围内的每个光谱特征，

在每个空间区域处检测所述测试光束的特性；以及

将在所述光谱仪的M个空间区域中的每个空间区域处检测到的所述测试光束的所述特性存储为初步二维矩阵的列，其中所述列是基于所述光谱特征被分配的，并且其中所述初步二维矩阵捕获所述光谱仪的所述输入输出关系；以及

基于所述初步二维矩阵来计算所述二维矩阵；

其中所述二维矩阵的行数和所述初步二维矩阵的列数等于N，并且所述二维矩阵的列数和所述初步二维矩阵的行数等于M。

7.根据权利要求6所述的方法，其中估计所述光束的所述光谱包括：在所述二维矩阵与检测到的所述光束特性之间执行矩阵乘法。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述不同光谱特征的数目N确定估计的所述光谱的分辨率。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过计算初步二维矩阵的伪逆创建所述二维矩阵，其中所述初步二维矩阵捕获所述光谱仪的所述输入输出关系；以及

存储所述二维矩阵；

其中估计所述光束的所述光谱包括在所述二维矩阵与检测到的所述光束特性之间执行矩阵乘法。

10.根据权利要求9所述的方法，其中计算所述初步二维矩阵的所述伪逆包括：对所述初步二维矩阵执行奇异值分解。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括通过减少来自噪声的贡献超过来自信号的贡献的矩阵乘积的分量，减小所述噪声的影响。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括将投射的所述光束的检测到的所述特性存储在阵列中，其中所述阵列的行数对应于在一个空间方向上的所述光谱仪的不同空间区域的行数，并且所述阵列的列数对应于在另一空间方向上的所述光谱仪的不同空间区域的列数。