[发明专利]一种手持式光源颜色照度测量仪的光谱超分辨方法

权利要求书

1.一种手持式光源颜色照度测量仪的光谱超分辨方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）测量并计算手持式分光光源颜色照度测量仪的分光光路点扩散函数；

2）对光谱仪器测量得到的信号进行超分辨率运算；

2a）将仪器实际测得信号写成卷积的形式：                                                ，其中，为仪器实际测得信号，为入射光的实际光谱功率分布，为仪器点扩散函数；

2b）构造一个非因果滤波器,使得  ； 其中，为入射光的实际光谱功率分布的导数形式；

2c）使误差信号与任一进入估计的输入信号正交，均方误差最小，滤波器表达式为:    , 其中，、分别为仪器实际测得信号和仪器点扩散函数的离散空间傅里叶变换，为实测信号的信噪比，为入射光的实际光谱功率分布的离散空间傅里叶变换；

2d）使传感器件为大面积的阵列传感器，仪器测量的信噪比>1000，对滤波器表达式进行近似计算，得到：；

2e）对进行傅里叶逆变换，即可得到入射光的实际光谱功率分布：，其中，为入射光的光谱功率分布，为仪器实际测得信号，为仪器点扩散函数，、分别为仪器实际测得信号和仪器点扩散函数的离散空间傅里叶变换。

2.如权利要求1所述的一种手持式光源颜色照度测量仪的光谱超分辨方法，其特征在于，所述步骤1）包括以下步骤：

1a）用一组波长为等纳米间隔的单色光对手持式分光颜色照度测量仪器的分光部分进行测量，得到一组单色光入射波长为的传感器第n个像元采样值，构成矩阵；

1b）对每行进行归一化，得到归一化后的；

1c）取的行向量，即为仪器对不同波长的单色光的点扩散函数。

3.如权利要求2所述的一种手持式光源颜色照度测量仪的光谱超分辨方法，其特征在于，还包括步骤3）：构造定标装置对手持式光源颜色照度测量仪进行定标；

3a）构造定标装置：

所述定标装置包括电流源（1）、定标光源（2）、积分球（3）和挡板（4）；所述电流源（1）连接定标光源（2），所述定标光源（2）固定在积分球（3）内壁上，所述电流源（1）控制定标光源（2）的发光强度，所述积分球（3）内壁涂覆白色漫反射材料，所述积分球（3）上开设有相互对称的两个出光孔（6），一个出光孔（6）对准高分辨率标准仪器（5），另一个出光孔（6）对准手持式分光光源颜色照度测量仪，两个出光孔（6）和定标光源（2）之间用挡板（4）隔开，避免定标光源（2）发出的光直接从出光孔（6）出射，挡板（4）上也涂覆和积分球（3）内壁同样的材料，此处，手持式分光光源颜色照度测量仪为被定标仪器；

3b）通过控制电流源（1），使定标光源（2）发出不同强度的光，待定标光源（2）发光稳定后，使用手持式分光光源颜色照度测量仪和高光谱分辨率标准仪器分别在不同强度的光下对定标光源（2）进行测量，被定标仪器测量结果为S_t，高光谱分辨率标准仪器测量结果为S_std；

3c）对S_t中每一行, 对其采样值矩阵每行进行归一化选择中该波长对应的第一行作为点扩散函数，应用公式进行解卷积运算，得到经过解卷积运算后的传感器的像元采样数据，选择本单色光对应的该行数据中采样值最大像元的采样数据作为该波长的测试数据S_t1()；

3d）将相同波长下高分辨率标准仪器（5）的测量结果S_std1()与被定标仪器的测试数据S_t1()进行反卷积，再进行线性拟合S_std1 ()= k S_std1 ()+d，其中，k、d均为为定标系数；

3e）对其余波长进行相同运算并获得对应波长处的定标系数，定标过程结束。