[发明专利]非荧光物体光谱测量的非分光全静态方法

摘要

本发明公开了一种非荧光物体光谱测量的非分光全静态方法，其方法采用计算机或微处理器控制的光谱功率分布可变的照明体作为测试光源，当光电传感器工作在线性范围时，通过求解一线性方程组，计算物体的光谱反射因数，光谱透射比或吸收光谱。本方法无需棱镜、光栅、干涉仪、滤光片、光纤等光学元部件进行分光，测定装置的体积很小，可以获得很高的测试精度和速度。本发明的方法没有可移动的机械部件，全静态，缩小了系统的重量与功耗，因而结构简单，成本低廉，具有很高的可靠性和工程应用可行性。

主权项

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(λn，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im控制下在这一波段的光谱功率分布P(λ，im)，P(λ，im)为照明体在控制变量为im时的光谱功率分布矩阵，P(λ,im)=P(λ1,im),0,0,...,00,P(λ2,im),0,...,00,0,P(λ3,im),...,0...............0,0,0,...,P(λN,im)---(v) 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(λN)]T (iv)式中T为向量或矩阵的转置；第三步骤：计算A(im)＝rTP(λ，im) (xi)第四步骤：从M个A(im)向量中选择N个，重新记为A(ij)，j＝1，2，3，...，N，构造矩阵A=A(i1)A(i2)A(i3)...A(iN)---(xii) 选择A(ij)的原则为：I、在各种光谱功率分布P(λ，ij)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ij 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RR＝[R(i1)，R(i2)，R(i3)，...，R(iN)]T (xiii)第六步骤：根据ρ=1ΔλA-1R---(x) 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(λN)]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。