[发明专利]非荧光物体光谱测量的非分光全静态方法

权利要求书

1.一种非荧光物体光谱测量的非分光全静态方法，其特征在于：测量方法如下：

对于反射光谱的测量：

若需要测定某一波段N个波长范围(λ_n，n＝1，2，3，...，N)的光谱反射因数，具体方法为：

第一步骤：选择反射样品的照明和观测条件，测定照明体(3)在控制变量i_m控制下在这一波段的光谱功率分布P(λ，i_m)，P(λ，i_m)为照明体在控制变量为i_m时的光谱功率分布矩阵，

$P(\mathrm{\λ},i_m)=\begin{array}{c}\left[\begin{array}{ccccc}P({\mathrm{\λ}}_1,i_m),& 0,& 0,& ...,& 0\\ 0,& P({\mathrm{\λ}}_2,i_m),& 0,& ...,& 0\\ 0,& 0,& P({\mathrm{\λ}}_3,i_m),& ...,& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0,& 0,& 0,& ...,& P({\mathrm{\λ}}_N,i_m)\end{array}\right]---\left(v\right)\end{array}$

其中m＝1，2，3，..，M，并且M≥N；

第二步骤：选择光电传感器(7)的工作点，使其在选择的照明和观测条件下，在这一波段工作在线性范围，即光电传感器的光谱响应向量r为常向量，与入射光通量大小无关，测定r，

r＝[r(λ₁)，r(λ₂)，r(λ₃)，...，r(λ_N)]^T    (iv)

式中T为向量或矩阵的转置；

第三步骤：计算

A(i_m)＝r^TP(λ，i_m)               (xi)

第四步骤：从M个A(i_m)向量中选择N个，重新记为A(i_j)，j＝1，2，3，...，N，构造矩阵

$A=\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}A\left(i_1\right)\\ A\left(i_2\right)\\ A\left(i_3\right)\\ ...\\ A\left(i_N\right)\end{array}\right]---\left(\mathrm{xii}\right)\end{array}$

选择A(i_j)的原则为：

I、在各种光谱功率分布P(λ，i_j)情况下，即使反射样品全反射或全吸收，光电传感器仍工作在线性范围；

II、矩阵A可逆。

计算矩阵A的逆A^-1；

第五步骤：放置反射样品，在计算机或微处理器(1)控制下，控制变量i_j依次变化，j＝1，2，3，...，N，得到光电传感器在这一波段相应的响应向量R

R＝[R(i₁)，R(i₂)，R(i₃)，...，R(i_N)]^T    (xiii)

第六步骤：根据

$\mathrm{\ρ}=\frac{1}{\mathrm{\Δ\λ}}{A}^{-1}R---\left(x\right)$

计算反射样品的光谱反射因数向量ρ，其中Δλ为波长间隔，

ρ＝[ρ(λ₁)，ρ(λ₂)，ρ(λ₃)，...，ρ(λ_N)]^T    (vi)

以后反射样品的光谱反射因数向量ρ的测量重复第五步骤与第六步骤即可。

对于透射光谱的测量：

测量光谱透射比的方法与上述反射光谱的测量方法相同，其中只是采用了透射样品的照明和观测条件，且将以上各式中的光谱反射因数变为光谱透射比；

对于吸收光谱的测量：

首先采用上述透射光谱的测量方法测量光谱透射比，根据物体的光谱透射比即可计算出其吸光度或吸收光谱。