[发明专利]光学设备的聚焦方法及聚焦系统、设备和存储介质

权利要求书

1.一种光学设备的聚焦方法，其特征在于，所述光学设备包括光谱采集器，所述聚焦方法包括：

获取参考光谱；

通过所述光谱采集器采集待测物在不同测试聚焦高度下的测试光谱；

获取各个所述测试光谱与所述参考光谱的光谱拟合参数值，所述光谱拟合参数值正相关于或负相关于所述测试光谱与所述参考光谱的误差值；

根据所述光谱拟合参数值，提取使误差值最小的所述光谱拟合参数值所对应的测试聚焦高度，作为第一在焦高度。

2.如权利要求1所述的聚焦方法，其特征在于，通过所述光谱采集器采集待测物在不同测试聚焦高度下的测试光谱之前，所述聚焦方法还包括：确定聚焦高度范围和预设移动步长，所述聚焦高度范围具有最小聚焦高度和最大聚焦高度，所述最小聚焦高度和最大聚焦高度中的任一个聚焦高度用于作为初始聚焦高度；

通过所述光谱采集器采集待测物在不同测试聚焦高度下的测试光谱的步骤包括：从所述初始聚焦高度位置起，在所述聚焦高度范围内按照所述预设移动步长改变聚焦位置，使所述待测物和光学设备相对移动至不同测试聚焦高度的位置处，并采集所述待测物在不同测试聚焦高度下的测试光谱。

3.如权利要求1所述的聚焦方法，其特征在于，所述测试光谱包括预设参数与波长的曲线，所述预设参数与反射率相关。

4.如权利要求1所述的聚焦方法，其特征在于，获取所述光谱拟合参数值的步骤包括：计算各个所述测试光谱与所述参考光谱的误差值；根据所述误差值，获得与所述测试聚焦高度相对应的光谱拟合参数值，所述光谱拟合参数值与所述误差值负相关，且所述光谱拟合参数值与所述误差值的关系式为GOF＝exp(-rmse)，或者为GOF＝rmse^-1，其中，GOF为所述光谱拟合参数值，rmse为所述误差值；

根据所述光谱拟合参数值，提取使误差值最小的所述光谱拟合参数值所对应的测试聚焦高度，作为第一在焦高度的步骤包括：获取最大的光谱拟合参数值所对应的测试聚焦高度，作为第一在焦高度。

5.如权利要求1所述的聚焦方法，其特征在于，获取所述光谱拟合参数值的步骤包括：计算各个所述测试光谱与所述参考光谱的误差值；根据所述误差值，获得与所述测试聚焦高度相对应的光谱拟合参数值，所述光谱拟合参数值与所述误差值正相关，且所述光谱拟合参数值与所述误差值的关系式为GOF＝exp(rmse)，或者为GOF＝rmse，其中，GOF为所述光谱拟合参数值，rmse为所述误差值；

根据所述光谱拟合参数值，提取使误差值最小的所述光谱拟合参数值所对应的测试聚焦高度，作为第一在焦高度的步骤包括：获取最小的光谱拟合参数值所对应的测试聚焦高度，作为第一在焦高度。

6.如权利要求3所述的聚焦方法，其特征在于，获取各个所述测试光谱与所述参考光谱的光谱拟合参数值的步骤中，所述误差值的关系式包括：

或

其中，rmse为所述误差值，△I为所述测试光谱与参考光谱的预设参数值的差值的平方或绝对值，λ为所述测试光谱和参考光谱的波长。

7.如权利要求3或6所述的聚焦方法，其特征在于，所述预设参数包括相位、振幅、相位正弦或相位负弦。

8.如权利要求1所述的聚焦方法，其特征在于，获取所述参考光谱的步骤包括：提供样品与光相互作用的理论模型，所述理论模型用于表示光与所述样品作用后的出射光光谱与所述样品的物理参数之间的关系；

以所述待测物的物理参数作为所述样品的物理参数，根据所述理论模型获取出射光光谱，用于作为所述参考光谱。

9.如权利要求2所述的聚焦方法，其特征在于，在确定聚焦高度范围之前，所述聚焦方法还包括：确定光谱采集基准位置，所述光谱采集基准位置具有基准聚焦高度；

根据所述基准聚焦高度，确定聚焦高度范围，所述基准聚焦高度位于所述聚焦高度范围内。