本發(fā)明涉及一種用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法和系統(tǒng)。進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法的計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。該方法和裝置可以特別地用于校準(zhǔn)用于紅外光譜區(qū)域、具體地是近紅外光譜區(qū)域和中紅外光譜區(qū)域的研究的光譜儀裝置。然而，用于光學(xué)研究的其他光譜儀裝置也是可行的。
背景技術(shù)：
1、光譜方法廣泛用于研究、工業(yè)和客戶應(yīng)用中，以實(shí)現(xiàn)比如光學(xué)分析和/或質(zhì)量控制等多種應(yīng)用。可以在食品、農(nóng)業(yè)、制藥、醫(yī)療、生命科學(xué)等領(lǐng)域找到用例。有多種方法(比如光度測(cè)定法、吸收測(cè)定法、熒光測(cè)定法和拉曼光譜測(cè)定法)可用，以實(shí)現(xiàn)定性和/或定量樣本分析。這些方法通常涉及將特定波長(zhǎng)下的光譜信息(比如樣本的輻照度)映射到光譜裝置的特定物理部分，例如，檢測(cè)器像素、時(shí)間間隔等。
2、例如，當(dāng)從單件制造轉(zhuǎn)向批量生產(chǎn)時(shí)，生產(chǎn)大量光譜儀裝置通常對(duì)不同光譜儀裝置之間的光譜同質(zhì)化有高要求。具體地，為了在采用給定光譜儀群中的任何光譜儀裝置時(shí)都能獲得準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)模型，來自光譜數(shù)據(jù)的定量和/或定性推論通常需要在不同的光譜儀裝置之間具有可再現(xiàn)性。例如，不同光譜儀裝置的關(guān)鍵參數(shù)(比如光譜分辨率、雜散光影響和/或檢測(cè)器特性)要么需要相同，要么需要采取緩解措施。
3、通常，存在不同的可能方式來在光譜儀群中實(shí)現(xiàn)相同模型預(yù)測(cè)。作為示例，生產(chǎn)層面上的同質(zhì)化確保所有光譜儀裝置都以非常高的精度生產(chǎn)，使得表征光譜儀裝置的光譜性能的所有關(guān)鍵參數(shù)在光譜儀群中幾乎是相同的。然而，這可能對(duì)生產(chǎn)公差和/或生產(chǎn)廢品率提出極高的要求。
4、作為另一示例，通過模型校準(zhǔn)可以實(shí)現(xiàn)同質(zhì)化，其方式是為光譜儀群中的每個(gè)光譜儀裝置專門校準(zhǔn)可訓(xùn)練模型。然而，這種方法通常需很大的工作量，因?yàn)槊總€(gè)光譜儀裝置都必須針對(duì)其可能用于的每個(gè)潛在用例進(jìn)行校準(zhǔn)和/或每個(gè)單獨(dú)的光譜儀裝置可能僅適合于其為之校準(zhǔn)的特定用例。
5、盡管已知的方法和裝置實(shí)現(xiàn)了這些優(yōu)點(diǎn)，但仍然存在若干技術(shù)挑戰(zhàn)。具體地，如果向光譜數(shù)據(jù)的可訓(xùn)練模型饋送的針對(duì)同一樣本的光譜數(shù)據(jù)與噪聲限制機(jī)制不同，則這些可訓(xùn)練模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度可能會(huì)受到影響。作為示例，用不同光譜儀裝置(其儀器分辨率不同)獲得的光譜數(shù)據(jù)通常會(huì)提供這種不同的光譜數(shù)據(jù)。在建模方面，這種技術(shù)挑戰(zhàn)只能通過對(duì)可訓(xùn)練模型進(jìn)行特定訓(xùn)練來克服，以應(yīng)對(duì)不同光譜儀裝置之間的差異。然而，隨著可訓(xùn)練模型需要用于的光譜儀裝置的數(shù)量增加，這種程序變得越來越不可行。需要一種在單獨(dú)的光譜儀裝置層面上的全局的、與用例無關(guān)的校準(zhǔn)和校正方案，該方案使得能夠?qū)⑺霉庾V數(shù)據(jù)群同質(zhì)化到可訓(xùn)練模型在整個(gè)光譜儀裝置群中都能產(chǎn)生準(zhǔn)確結(jié)果的程度。
6、j.c.weatheran等人，“adapting?raman?spectra?from?laboratoryspectrometers?to?porta-ble?detection?libraries[使實(shí)驗(yàn)室光譜儀的拉曼光譜適配于便攜式檢測(cè)庫”]，applied?spectroscopy[應(yīng)用光譜學(xué)]，第67卷，第2期，2013年，該文描述了將使用高分辨率實(shí)驗(yàn)室光譜儀收集的拉曼光譜數(shù)據(jù)處理成適合導(dǎo)入1064nm?deltanu第一代可現(xiàn)場(chǎng)部署光譜儀原型機(jī)的用戶庫的格式。所使用的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)是1064nmbruker傅立葉變換(ft)-拉曼光譜儀和785nm?kaiser色散光譜儀。
7、d.kakkad等人，“harmon！:characterising?the?line?spread?function?with?atunable?fabry-perot?etalon[harmon?。菏褂每烧{(diào)諧法布里-珀羅干涉儀表征線擴(kuò)散函數(shù)]”，proc.spie?11451,advances?in?optical?and?mechanical?technologies?fortelescopes?and?instrumentation?iv[spie會(huì)議論文集，第11451卷，望遠(yuǎn)鏡和儀器的光學(xué)和機(jī)械技術(shù)進(jìn)展iv]，114515w，2020年12月13日，該文描述了用于表征高角分辨率單片光學(xué)和近紅外積分場(chǎng)光譜儀(harmoni)的線擴(kuò)散函數(shù)(lsf)的可調(diào)諧法布里-珀羅設(shè)計(jì)。
8、e.emsellem等人，“the?phangs-muse?survey:probing?the?chemo-dynamicalevolution?of?disc?galaxies[phangs-muse調(diào)查：探索盤狀星系的化學(xué)動(dòng)力學(xué)演化]”，a&a[天文學(xué)與天體物理學(xué)]，第659卷，2022年3月，a191，該文描述了phangs-muse調(diào)查，其是利用eso?vlt的muse積分場(chǎng)光譜儀(ifs)對(duì)19個(gè)近鄰的大質(zhì)量恒星形成盤狀星系進(jìn)行測(cè)繪的項(xiàng)目。
9、us2007/0046933?a1描述了一種光譜分析方法，其中，刺激樣本以產(chǎn)生至少一種包含在樣本中的組分的測(cè)試光譜線或光譜，并使用透射的和/或發(fā)射的電磁射線來創(chuàng)建測(cè)試光譜線或光譜。
10、ep?0?982?582?a1描述了在光譜儀測(cè)得的光譜數(shù)據(jù)中抑制不需要組分(比如h20和c02)的影響。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，使得其分辨率與儀器的分辨率相匹配，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾以考慮樣本的干擾影響，并且從測(cè)得的樣本光譜中減去該數(shù)據(jù)以提供校正后的輸出數(shù)據(jù)。
11、us?5,303,165?a描述了一種光譜測(cè)定儀器，該儀器針對(duì)尖銳光譜線表現(xiàn)出本征輪廓，針對(duì)窄光譜線產(chǎn)生輪廓數(shù)據(jù)。
12、要解決的問題
13、因此，期望提供至少部分地解決上述關(guān)于光譜儀裝置校準(zhǔn)的技術(shù)挑戰(zhàn)的方法和裝置。具體地，應(yīng)提出一種用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)提供全局且獨(dú)立于用例的校準(zhǔn)，從而確保光譜儀裝置的結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、這個(gè)問題通過具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法和系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)來解決。從屬權(quán)利要求以及整個(gè)說明書中列出了可以以獨(dú)立方式或任何任意組合方式實(shí)現(xiàn)的有利實(shí)施例。
2、如本文所使用的，術(shù)語“具有”、“包括”或“包含”或其任何任意語法變型以非排他性方式使用。這些術(shù)語既可以是指除了這些術(shù)語引入的特征之外，在該上下文中描述的實(shí)體中不存在另外特征的情況，又可以是指存在一個(gè)或多個(gè)另外特征的情況。作為示例，表述“a具有b”、“a包括b”和“a包含b”既可以是指除b之外，a中不存在其他要素的情況(即，a僅且單獨(dú)地由b組成的情況)，又可以是指除了b之外，實(shí)體a中還存在一個(gè)或多個(gè)另外要素(比如要素c、要素c和d或者甚至另外要素)的情況。
3、進(jìn)一步地，應(yīng)當(dāng)注意，指示特征或要素可以出現(xiàn)一次或不止一次的術(shù)語“至少一個(gè)”、“一個(gè)或多個(gè)”、或類似表述典型地在介紹相應(yīng)特征或要素時(shí)僅使用一次。在大多數(shù)情況下，當(dāng)提及相應(yīng)特征或要素時(shí)，不重復(fù)表述“至少一個(gè)”或“一個(gè)或多個(gè)”，但事實(shí)上，相應(yīng)的特征或要素可能出現(xiàn)一次或不止一次。
4、進(jìn)一步地，如本文所使用的，術(shù)語“優(yōu)選地”、“更優(yōu)選地”、“特別地”、“更特別地”、“具體地”、“更具體地”或類似術(shù)語與可選特征結(jié)合使用，而不限制替代性的可能性。這些術(shù)語引入的特征是可選特征并且不旨在以任何方式限制權(quán)利要求的范圍。正如技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，本發(fā)明可以通過使用替代性特征來執(zhí)行。類似地，由“在本發(fā)明的實(shí)施例中”或類似表述引入的特征旨在是可選特征，而不對(duì)本發(fā)明的替代性實(shí)施例有任何限制，不對(duì)本發(fā)明的范圍有任何限制，并且不對(duì)以這種方式引入的特征與本發(fā)明的其他可選或非可選特征組合的可能性有任何限制。
5、在本發(fā)明的第一方面，披露了一種用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法。
6、如本文所使用的，術(shù)語“光譜儀裝置”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于能夠光學(xué)分析至少一個(gè)樣本、從而生成關(guān)于該樣本的至少一個(gè)光譜特性的至少一條信息的裝置。具體地，該術(shù)語可以是指能夠記錄關(guān)于光譜或其分區(qū)(比如波長(zhǎng)區(qū)間)的對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的信號(hào)強(qiáng)度的裝置，其中，該信號(hào)強(qiáng)度可以優(yōu)選地以電信號(hào)的形式提供，該電信號(hào)可以用于進(jìn)一步評(píng)估?？梢允褂镁唧w地包括至少一個(gè)波長(zhǎng)選擇元件(比如光學(xué)濾波器和/或色散元件)的光學(xué)元件以將入射光分離成具有組成波長(zhǎng)分量的光譜，這些組成波長(zhǎng)分量的相應(yīng)強(qiáng)度通過采用檢測(cè)器裝置來確定。此外，可以使用可以被設(shè)計(jì)用于接收入射光并將入射光傳輸?shù)焦鈱W(xué)元件的另外光學(xué)元件。通常，光譜儀裝置可以在反射模式下操作和/或可以在透射模式下操作。對(duì)于光譜儀裝置的可能實(shí)施例，參考如下文將進(jìn)一步詳細(xì)概述的光譜儀裝置的描述。
7、如本文所使用的，術(shù)語“校準(zhǔn)(calibrating)”(該過程也被稱為“校準(zhǔn)(calibration)”)是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于確定、校正和調(diào)整光譜儀裝置處的測(cè)量不準(zhǔn)確性中的至少一項(xiàng)的過程。校準(zhǔn)過程的結(jié)果(通常也被稱為“一項(xiàng)校準(zhǔn)信息”)也可以是或者包括關(guān)于校準(zhǔn)過程的結(jié)果的至少一項(xiàng)信息，比如校準(zhǔn)函數(shù)、校準(zhǔn)因子、校準(zhǔn)矩陣等，例如用于將一個(gè)或多個(gè)測(cè)得值轉(zhuǎn)換為一個(gè)或多個(gè)經(jīng)校準(zhǔn)的值或“真實(shí)”值。作為示例，測(cè)量不準(zhǔn)確性可能源自波長(zhǎng)確定中存在的不確定性和/或源自對(duì)光譜儀裝置的測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生的內(nèi)在和/或外在干擾。校準(zhǔn)光譜儀裝置可以包括波長(zhǎng)校準(zhǔn)、雜散光校準(zhǔn)、暗電流校準(zhǔn)、光譜分辨率測(cè)試中的至少一種。校準(zhǔn)(具體地是每次校準(zhǔn))可以包括至少一個(gè)兩步過程，其中，在第一步中，確定關(guān)于光譜儀裝置的測(cè)量信號(hào)與已知標(biāo)準(zhǔn)的偏差的信息，其中，在第二步中，使用該信息校正和/或調(diào)整光譜儀裝置的測(cè)量信號(hào)，以便減少、最小化和/或消除該偏差。校準(zhǔn)可以包括將該項(xiàng)校準(zhǔn)信息應(yīng)用于例如光譜儀裝置的測(cè)量信號(hào)和/或測(cè)量光譜。光譜儀裝置的校準(zhǔn)可以提高和/或維持利用經(jīng)校準(zhǔn)的光譜儀裝置執(zhí)行的測(cè)量的準(zhǔn)確性。替代性地或另外地，校準(zhǔn)可以包括準(zhǔn)備光譜儀裝置的測(cè)量信號(hào)和/或測(cè)量光譜，使得可以使用測(cè)量信號(hào)和/或測(cè)量光譜用于進(jìn)一步分析和/或評(píng)估，比如通過準(zhǔn)備測(cè)量信號(hào)和/或測(cè)量光譜作為分析測(cè)量信號(hào)和/或測(cè)量光譜的一個(gè)或多個(gè)可訓(xùn)練模型的輸入數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)可以確保測(cè)量信號(hào)和/或測(cè)量光譜適合于由可訓(xùn)練模型分析，以便提供準(zhǔn)確的結(jié)果。
8、光譜儀裝置的校準(zhǔn)具體地可以在光譜儀裝置制造商的制造商現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行。然而，也可以在現(xiàn)場(chǎng)、比如在使用現(xiàn)場(chǎng)處安裝光譜儀裝置之后和/或出于維護(hù)目的而進(jìn)行校準(zhǔn)。
9、如本文所使用的，術(shù)語“成批”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于在共同制造過程中制造的多個(gè)光譜儀裝置。共同制造過程可以包括一系列制造步驟，其中，該一系列制造步驟產(chǎn)生多個(gè)經(jīng)組裝的光譜儀裝置。共同制造過程可以具體地指就時(shí)間和/或制造步驟而言的共同制造過程。成批光譜儀裝置可以以適時(shí)重疊的方式制造。替代性地或另外地，成批光譜儀裝置可以在后續(xù)制造過程中制造，其中，這些后續(xù)制造過程包括相同的一系列制造步驟。術(shù)語“成批光譜儀裝置”也可以稱為“光譜儀裝置群”或其任何語法變型。
10、光譜儀裝置包括至少一個(gè)檢測(cè)器裝置。具體地，在校準(zhǔn)光譜儀裝置時(shí)，可能需要并且可以對(duì)光譜儀裝置所包括的檢測(cè)器裝置進(jìn)行校準(zhǔn)。如本文所使用的，術(shù)語“檢測(cè)器裝置”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于能夠記錄和/或監(jiān)測(cè)入射光的任意裝置或裝置組合。檢測(cè)器裝置可以響應(yīng)于入射照射并且可以被配置用于生成指示照射強(qiáng)度的電信號(hào)。檢測(cè)器裝置可以在可見光譜范圍、紫外光譜范圍或紅外光譜范圍(具體地是近紅外光譜范圍(nir))中的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)敏感。檢測(cè)器裝置具體地可以是或者可以包括至少一個(gè)光學(xué)傳感器，例如，光學(xué)半導(dǎo)體傳感器。作為示例，具體地，在檢測(cè)器裝置在紅外光譜范圍內(nèi)(比如在近紅外光譜范圍內(nèi))敏感的情況下，半導(dǎo)體傳感器可以是或者可以包括其至少一種材料選自由以下各項(xiàng)組成的組中的至少一個(gè)半導(dǎo)體傳感器：si、pbs、pbse、ge、ingaas、擴(kuò)展型ingaas、insb或hgcdte。作為示例，檢測(cè)器裝置可以包括至少一個(gè)光電檢測(cè)器，比如至少一個(gè)ccd或cmos裝置。檢測(cè)器裝置具體地可以包括至少一個(gè)檢測(cè)器陣列，該至少一個(gè)檢測(cè)器陣列包括多個(gè)像素化傳感器，其中，每個(gè)像素化傳感器被配置為檢測(cè)至少一個(gè)組成波長(zhǎng)分量的至少一部分。
11、檢測(cè)器裝置包括被配置用于將入射光分離成具有組成波長(zhǎng)分量的光譜的至少一個(gè)光學(xué)元件。如本文所使用的，術(shù)語“光學(xué)元件”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于適合于以波長(zhǎng)相關(guān)方式對(duì)光進(jìn)行透射、反射、偏轉(zhuǎn)或散射中的一種或多種的任意元件或元件組合。光學(xué)元件可以具體地在將入射光分離成具有組成波長(zhǎng)分量的光譜之后進(jìn)一步被配置用于將光譜傳輸?shù)綑z測(cè)器裝置上。具體地，在光學(xué)元件處對(duì)入射光進(jìn)行波長(zhǎng)相關(guān)的透射、反射、偏轉(zhuǎn)或散射可以使光譜的組成波長(zhǎng)分量發(fā)生空間分離，這些組成波長(zhǎng)分量可以直接或間接地傳輸?shù)綑z測(cè)器裝置上。
12、如本文所使用的，術(shù)語“光”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于電磁輻射的分區(qū)，其通常被稱為“光學(xué)光譜范圍”并且包括可見光譜范圍、紫外光譜范圍和紅外光譜范圍中的一個(gè)或多個(gè)。術(shù)語“紫外光譜”或“uv”通常是指波長(zhǎng)為1nm至380nm、優(yōu)選地為100nm至380nm的電磁輻射。術(shù)語“可見”通常是指380nm至760nm的波長(zhǎng)。術(shù)語“紅外”或“ir”通常指760nm至1000μm的波長(zhǎng)，其中，760nm至3μm的波長(zhǎng)通常被稱為“近紅外”或“nir”，而3μ至15μm的波長(zhǎng)通常被稱為“中紅外”或“midir”，并且15μm至1000μm的波長(zhǎng)被稱為“遠(yuǎn)紅外”或“fir”。
13、如本文所使用的，術(shù)語“光譜”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于由光譜儀裝置研究的光學(xué)光譜范圍、特別是ir光譜范圍(尤其是nir光譜范圍或midir光譜范圍中的至少一個(gè))的分區(qū)。光譜的每個(gè)部分可以由光信號(hào)構(gòu)成，該光信號(hào)由信號(hào)波長(zhǎng)和對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度定義。如本文所使用的，術(shù)語“組成波長(zhǎng)分量”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于形成光譜的一部分的光信號(hào)。具體地，光信號(hào)可以包括對(duì)應(yīng)于相應(yīng)波長(zhǎng)或波長(zhǎng)區(qū)間的信號(hào)強(qiáng)度。
14、檢測(cè)器裝置進(jìn)一步包括多個(gè)光敏元件，其中，每個(gè)光敏元件被配置用于接收這些組成波長(zhǎng)分量之一的至少一部分并用于根據(jù)由相應(yīng)組成波長(zhǎng)分量的至少一部分對(duì)相應(yīng)光敏元件的照射情況來生成相應(yīng)的檢測(cè)器信號(hào)。
15、如本文所使用的，術(shù)語“光敏元件”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于由檢測(cè)器裝置包括的單獨(dú)光學(xué)傳感器，其中，每個(gè)光學(xué)傳感器具有至少一個(gè)光敏區(qū)域，該至少一個(gè)光敏區(qū)域被配置用于記錄光敏元件通過生成至少一個(gè)輸出信號(hào)而得到的光響應(yīng)，該至少一個(gè)輸出信號(hào)取決于照到特定光敏區(qū)域上的組成波長(zhǎng)分量之一的一部分的強(qiáng)度。由每個(gè)單獨(dú)的光學(xué)傳感器包括的至少一個(gè)光敏區(qū)域可以尤其是被指定用于接收照到光敏區(qū)域上的入射光的單個(gè)均勻區(qū)域。至少一個(gè)輸出信號(hào)可以特別地用作檢測(cè)器信號(hào)并且可以優(yōu)選地提供給外部評(píng)估單元以用于進(jìn)一步評(píng)估。
16、如本文所使用的，術(shù)語“檢測(cè)器信號(hào)”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于由至少一個(gè)檢測(cè)器生成的信號(hào)、具體地指光敏元件的至少一個(gè)輸出信號(hào)。至少一個(gè)輸出信號(hào)可以選自電子信號(hào)和光信號(hào)中的至少一個(gè)。至少一個(gè)輸出信號(hào)可以是模擬信號(hào)和/或數(shù)字信號(hào)。相鄰光敏元件的輸出信號(hào)可以同時(shí)生成，或者以時(shí)間上連續(xù)的方式生成。舉例來說，在行掃描或線掃描期間，可以可行的是生成與可以排列成一行的一系列光敏元件相對(duì)應(yīng)的一系列輸出信號(hào)。此外，各個(gè)光敏元件可以優(yōu)選地是有源像素傳感器，其可以適配成在將輸出信號(hào)作為檢測(cè)器信號(hào)提供給外部評(píng)估單元之前放大輸出信號(hào)。出于該目的，光敏元件可以包括一個(gè)或多個(gè)信號(hào)處理裝置，比如一個(gè)或多個(gè)濾波器和/或模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于對(duì)電子信號(hào)進(jìn)行處理和/或預(yù)處理。
17、該方法包括以下步驟，作為示例，這些步驟可以以給定的順序執(zhí)行。然而，應(yīng)注意的是，不同的順序也是可能的。進(jìn)一步地，還可以一次或重復(fù)地執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)方法步驟。進(jìn)一步地，可以同時(shí)或者以適時(shí)重疊的方式執(zhí)行兩個(gè)或更多個(gè)方法步驟。該方法可以包括未列出的另外的方法步驟。
18、該方法包括以下步驟：
19、a)至少一個(gè)系統(tǒng)表征步驟，該至少一個(gè)系統(tǒng)表征步驟包括通過將通過使用光譜儀裝置測(cè)得的至少一個(gè)光譜與至少一個(gè)參考光譜進(jìn)行比較來確定在對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)下的線擴(kuò)散函數(shù)；
20、b)至少一個(gè)分辨率同質(zhì)化步驟，該至少一個(gè)分辨率同質(zhì)化步驟包括針對(duì)每個(gè)波長(zhǎng)將線擴(kuò)散函數(shù)的分辨率轉(zhuǎn)換為針對(duì)對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的預(yù)定義目標(biāo)分辨率，其中，針對(duì)每個(gè)波長(zhǎng)的目標(biāo)分辨率是針對(duì)相應(yīng)波長(zhǎng)的預(yù)定義目標(biāo)成批分辨率值。
21、如本文所使用的，術(shù)語“系統(tǒng)表征”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于確定光譜儀裝置的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)特性的過程。系統(tǒng)表征步驟可以包括確定與通過使用光譜儀裝置獲得的光譜數(shù)據(jù)相關(guān)的系統(tǒng)特性。例如，系統(tǒng)特性可以包括光譜分辨率、雜散光影響和/或檢測(cè)器特性中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。系統(tǒng)表征步驟可以用光譜儀裝置群中的每個(gè)光譜儀裝置來執(zhí)行。系統(tǒng)表征步驟可以確定光譜儀裝置群中的每個(gè)光譜儀裝置的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)特性。系統(tǒng)特性可以針對(duì)光譜儀裝置群中的光譜儀裝置而變化。最低性能的光譜儀裝置(例如特定光譜儀裝置的最低光譜分辨率)可以用作以下同質(zhì)化步驟的下邊界。系統(tǒng)表征步驟可以具體地執(zhí)行以估計(jì)儀器線擴(kuò)散函數(shù)，該儀器線擴(kuò)散函數(shù)提供對(duì)作為波長(zhǎng)函數(shù)的光譜分辨率的估計(jì)。系統(tǒng)表征步驟可以包括通過分析通過使用光譜儀裝置獲得的光譜數(shù)據(jù)來確定系統(tǒng)特性。例如，表征步驟可以具體地包括分析通過使用光譜儀裝置獲得的光譜數(shù)據(jù)(比如分析通過使用光譜儀裝置測(cè)得的光譜和參考光譜)，以獲得光譜儀裝置的系統(tǒng)特性。
22、如本文所使用的，術(shù)語“參考光譜”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于通過用參考光譜儀裝置測(cè)量參考物體而獲得的光譜、具體地是如上定義的光譜。參考物體可以是具有已知光譜特性(比如已知反射和/或透射特性)的物體。測(cè)量參考物體的參考光譜儀裝置可以是高分辨率光譜儀裝置。參考光譜可以在執(zhí)行該方法之前獲得。參考光譜可以由參考物體的制造商和/或由光譜儀裝置的制造商提供。作為示例，參考光譜可以由參考物體的制造商測(cè)量，該制造商提供參考物體和參考光譜。替代性地或另外地，參考光譜可以由光譜儀裝置的制造商用高分辨率光譜儀裝置測(cè)量參考物體而測(cè)得。參考光譜可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中并且可以在執(zhí)行步驟a)時(shí)被檢索。
23、如本文所使用的，術(shù)語“線擴(kuò)散函數(shù)”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于描述光敏元件對(duì)具有特定波長(zhǎng)的入射光的響應(yīng)分布的信息。具體地，線擴(kuò)散函數(shù)可以描述每個(gè)光敏元件的檢測(cè)器信號(hào)與固定單色激發(fā)的關(guān)系。線擴(kuò)散函數(shù)可以用于估計(jì)光譜儀裝置的作為波長(zhǎng)的函數(shù)的光譜分辨率。具體地，線擴(kuò)散函數(shù)可以描述多個(gè)光敏元件對(duì)具有特定波長(zhǎng)的入射光的響應(yīng)分布。對(duì)于特定波長(zhǎng)，線擴(kuò)散函數(shù)可以包括多個(gè)光敏元件對(duì)具有特定波長(zhǎng)的入射光的離散響應(yīng)分布和/或連續(xù)響應(yīng)分布。響應(yīng)分布可以用于估計(jì)光譜儀在特定波長(zhǎng)下的光譜分辨率，比如通過將一個(gè)或多個(gè)分辨率函數(shù)擬合到該分布。線擴(kuò)散函數(shù)可以針對(duì)光譜儀裝置的整個(gè)波長(zhǎng)區(qū)間內(nèi)的至少兩個(gè)特定波長(zhǎng)來確定。整個(gè)波長(zhǎng)區(qū)間上的線擴(kuò)散函數(shù)可以通過在特定波長(zhǎng)下的線擴(kuò)散函數(shù)之間、具體地在由線擴(kuò)散函數(shù)估計(jì)的光譜分辨率之間進(jìn)行插值來獲得。
24、如本文所使用的，術(shù)語“分辨率”(也稱為“光譜分辨率”)是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于對(duì)光譜儀分辨測(cè)得的光譜中的特征的能力的量度。具體地，分辨率可以是光譜中可以區(qū)分的兩條線之間的最小波數(shù)、波長(zhǎng)或頻率差。
25、系統(tǒng)表征步驟可以包括：
26、a1)通過使用至少一個(gè)寬帶光源透過至少一個(gè)光學(xué)干涉儀照射光譜儀裝置；
27、a2)針對(duì)多個(gè)光敏元件，根據(jù)步驟a1)中透過光學(xué)干涉儀的照射情況來確定多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)；以及
28、a3)根據(jù)多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)來確定線擴(kuò)散函數(shù)。
29、如本文所使用的，術(shù)語“寬帶光源”是廣義的術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于發(fā)射寬光譜范圍內(nèi)的光(比如光譜寬度為至少5nm、具體地為至少10nm(例如，光譜寬度為10nm至3000nm)的光)的裝置。寬帶光源的寬光譜范圍可以包括可見光譜范圍、紫外光譜范圍和紅外光譜范圍中的至少一個(gè)。用于本發(fā)明的典型目的的光可以特別地包括ir光譜范圍、具體地在nir光譜范圍或midir光譜范圍中的至少一個(gè)內(nèi)、更具體地波長(zhǎng)為1μm至5μm、甚至更具體地為1μm至3μm的光，并且可以包括可見光譜范圍內(nèi)、具體地波長(zhǎng)為380nm至760nm的光。例如，寬帶光源可以包括發(fā)射可見光譜范圍、nir和midir(比如600nm至3000nm)內(nèi)的光的熱發(fā)射器。作為示例，寬帶光源可以包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)：白熾燈；黑體輻射器；電燈絲；發(fā)光二極管。
30、如本文所使用的，術(shù)語“光學(xué)干涉儀”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于使光、具體地是光譜范圍內(nèi)的光能夠疊加以產(chǎn)生對(duì)疊加光的干涉效果的裝置或裝置組合。例如，光學(xué)干涉儀可以被配置用于將入射光分成至少兩個(gè)光束，并且進(jìn)一步用于使分光光束相對(duì)于彼此產(chǎn)生相移。光學(xué)干涉儀可以進(jìn)一步被配置用于組合這些相移光束，使得這些光束彼此疊加并干涉。光學(xué)干涉儀可以包括選自由以下各項(xiàng)組成的組中的至少一種干涉儀：邁克爾遜干涉儀；法布里-珀羅干涉儀；立方隅角干涉儀。
31、在步驟a1)中，光學(xué)干涉儀的主頻率、具體地光學(xué)干涉儀的主透射頻率和/或主反射頻率可以在預(yù)先確定的光譜范圍內(nèi)變化。在步驟a2)中，多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)可以根據(jù)光學(xué)干涉儀的主頻率來確定。在步驟a3)中，線擴(kuò)散函數(shù)可以通過將光學(xué)干涉儀的主頻率、具體地光學(xué)干涉儀的主透射頻率和/或主反射頻率與多個(gè)光敏元件的生成多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)中的與該主頻率相關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度峰值的像素位置和標(biāo)識(shí)號(hào)中的至少一者進(jìn)行比較來確定。如本文所使用的，術(shù)語“像素位置”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于光敏元件在檢測(cè)器裝置中的任意一項(xiàng)位置信息。像素信息可以通過使用絕對(duì)位置信息和相對(duì)位置信息中的一種或多種(具體地在一維、二維或甚至三維中)來描述光敏元件在檢測(cè)器裝置中的位置。如本文所使用的，術(shù)語“標(biāo)識(shí)號(hào)”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于唯一地標(biāo)識(shí)檢測(cè)器裝置所包括的每個(gè)光敏元件的一項(xiàng)數(shù)字或字母數(shù)字信息。例如，檢測(cè)器裝置的光敏元件可以根據(jù)檢測(cè)器裝置的出現(xiàn)順序來編號(hào)。然而，用于標(biāo)識(shí)檢測(cè)器裝置中的光敏元件的其他選項(xiàng)也是可行的。
32、作為示例，光學(xué)干涉儀可以包括用于將入射光分成至少兩個(gè)照射路徑的至少一個(gè)分束裝置。光學(xué)干涉儀可以進(jìn)一步包括在第一照射路徑上的至少一個(gè)掃描反射鏡和在第二照射路徑上的至少一個(gè)靜止反射鏡。在該方法中、具體地在步驟a1)和a2)中，掃描反射鏡可以沿第一照射路徑移動(dòng)，其中，靜止反射鏡可以保持靜止。具體地，在步驟a2)中，多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)可以是針對(duì)掃描反射鏡在第一照射路徑上的多個(gè)位置來確定的。掃描反射鏡的多個(gè)位置可以彼此不同。步驟a3)可以進(jìn)一步包括將多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)與掃描反射鏡的多個(gè)位置進(jìn)行關(guān)聯(lián)。具體地，在步驟a3)中，將多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)與掃描反射鏡的多個(gè)位置進(jìn)行關(guān)聯(lián)可以用于確定線擴(kuò)散函數(shù)。
33、步驟a3)可以包括處理在步驟a2)中確定的多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)，從而獲得多個(gè)經(jīng)處理的檢測(cè)器信號(hào)。在步驟a3)中確定線擴(kuò)散函數(shù)可以包括根據(jù)多個(gè)經(jīng)處理的檢測(cè)器信號(hào)來確定線擴(kuò)散函數(shù)。處理多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)可以具體地包括對(duì)多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)進(jìn)行變換。作為示例，可以通過使用至少一種傅立葉變換來對(duì)多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)進(jìn)行變換。
34、包括步驟a1)至a3)的系統(tǒng)表征步驟可以包括向光譜儀裝置饋送來自具有至少一個(gè)光譜連續(xù)寬帶光源的光學(xué)干涉儀的光，并使用光譜儀裝置的檢測(cè)器裝置來形成傅立葉變換光譜儀。所產(chǎn)生的干涉圖(即，作為干涉儀的反射鏡位置的函數(shù)的測(cè)得的強(qiáng)度)可以用于計(jì)算光譜儀裝置在每個(gè)波長(zhǎng)位置處的線擴(kuò)散函數(shù)。
35、替代性地或另外地，系統(tǒng)表征步驟可以包括：
36、ai)通過使用單色光源來照射光譜儀裝置，這些單色光源的中心波長(zhǎng)遍布要校準(zhǔn)的光譜儀裝置的波長(zhǎng)范圍；
37、aii)通過將這些單色光源的已知光譜與通過使用光譜儀裝置測(cè)得的光譜進(jìn)行比較來確定線擴(kuò)散函數(shù)。
38、如本文所使用的，術(shù)語“單色光源”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于發(fā)射具有一個(gè)單一波長(zhǎng)或在不超過100nm、具體地至少不超過10nm、更具體地不超過5nm的光譜范圍內(nèi)的光的裝置。單色光源可以被配置用于發(fā)射在可見光譜范圍、紫外光譜范圍和紅外光譜范圍中的至少一個(gè)內(nèi)的光。作為示例，單色光源可以包括與帶通濾波器結(jié)合的連續(xù)發(fā)射器(比如寬帶光源)、或者單色發(fā)射器(比如激光器等)。單色光源的本征光譜寬度可以與對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)下的線擴(kuò)散函數(shù)相當(dāng)。單色光源可以具體地包括多個(gè)單色光源。
39、步驟aii)可以包括通過使用理論線擴(kuò)散函數(shù)進(jìn)行核卷積來展寬單色光源的已知光譜。步驟aii)可以具體地包括調(diào)整理論核的參數(shù)，直至單色光源的經(jīng)展寬的光譜與測(cè)得的光譜相匹配。經(jīng)調(diào)整的核參數(shù)可以用于近似該波長(zhǎng)下的線擴(kuò)散函數(shù)。理論核可以是選自由以下各項(xiàng)組成的組中的至少一種核：僅具有一個(gè)自由參數(shù)的高斯核；洛倫茲輪廓；莫法特輪廓；或沃伊特輪廓；不對(duì)稱核。其他核也可以是可行的。然而，例如，理論核可以是僅具有一個(gè)自由參數(shù)的高斯核。在該示例中，高斯核的自由參數(shù)可以是半高全寬(fwhm)。
40、包括步驟ai)和aii)的系統(tǒng)表征步驟可以包括使用多個(gè)單色光源，這些單色光源的中心波長(zhǎng)遍布要表征的光譜儀裝置的整個(gè)波長(zhǎng)范圍。單色光源的中心波長(zhǎng)可以表示單色光源的光譜中具有最高強(qiáng)度的波長(zhǎng)。舉例來說，這種單色光源可以使用與帶通濾波器結(jié)合的連續(xù)發(fā)射器和/或通過使用單色發(fā)射器(比如激光器等)來實(shí)現(xiàn)。源的本征光譜寬度可以優(yōu)選地小于光譜儀裝置在對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)下的線擴(kuò)散函數(shù)。通過將饋送到光譜儀裝置中的光的已知光譜與光譜儀裝置對(duì)該照射的響應(yīng)進(jìn)行比較，可以確定光譜儀裝置在單色光源的中心波長(zhǎng)下的線擴(kuò)散函數(shù)。例如，確定線擴(kuò)散函數(shù)可以包括使用理論線擴(kuò)散函數(shù)進(jìn)行核卷積來展寬已知的高分辨率光譜?？梢哉{(diào)整該理論核的參數(shù)，直至經(jīng)展寬的參考光譜與用要表征的光譜儀裝置獲得的光譜相匹配。最佳擬合函數(shù)參數(shù)可以用于理論上近似該波長(zhǎng)下的線擴(kuò)散函數(shù)。理論核可以是僅具有一個(gè)自由參數(shù)(具體地為fwhm)的高斯核。其他可能的核類型可以包括洛倫茲輪廓、莫法特輪廓、或沃伊特輪廓，其中，莫法特輪廓和沃伊特輪廓可以包括兩個(gè)自由參數(shù)。然而，其他的、特別是不對(duì)稱的核也是可能的?？梢酝ㄟ^在不同單色源的局部估計(jì)的擬合參數(shù)之間進(jìn)行插值來獲得在整個(gè)光譜范圍內(nèi)隨波長(zhǎng)變化的線擴(kuò)散函數(shù)。
41、替代性地或另外地，系統(tǒng)表征步驟可以包括：
42、aa)通過使用至少一個(gè)寬帶光源來照射至少一個(gè)參考物體；
43、ab)通過將參考物體的已知光譜與通過使用光譜儀裝置測(cè)得的光譜進(jìn)行比較來確定線擴(kuò)散函數(shù)，其中，參考物體的已知光譜是通過使用至少一個(gè)高分辨率光譜儀而預(yù)先確定的。
44、步驟ab)可以包括通過使用理論線擴(kuò)散函數(shù)進(jìn)行核卷積來展寬參考物體的已知光譜。步驟ab)可以包括調(diào)整理論核的參數(shù)，直至參考物體的經(jīng)展寬的光譜與測(cè)得的光譜相匹配。經(jīng)調(diào)整的核參數(shù)可以用于近似該波長(zhǎng)下的線擴(kuò)散函數(shù)。理論核可以是選自由以下各項(xiàng)組成的組中的至少一種核：僅具有一個(gè)自由參數(shù)的高斯核；洛倫茲輪廓；莫法特輪廓；或沃伊特輪廓；不對(duì)稱核。
45、步驟ab)可以包括將參考物體的已知光譜與通過使用光譜儀裝置在信號(hào)空間中測(cè)得的光譜進(jìn)行直接比較和/或?qū)⒖嘉矬w的已知光譜的至少一個(gè)導(dǎo)數(shù)與通過使用光譜儀裝置測(cè)得的光譜的至少一個(gè)導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較、具體地為比較這些光譜的一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)和/或更高階導(dǎo)數(shù)。
46、包括步驟aa)和ab)的系統(tǒng)表征步驟可以包括使用一個(gè)或多個(gè)參考物體，這些參考物體的本征光譜可以是已知的、具體地以更高的分辨率已知，并且可以使用高分辨率光譜儀預(yù)先測(cè)得。更高的分辨率可以指本征光譜的分辨率可以高于要表征的光譜儀裝置的分辨率的情況。通過用要表征的光譜儀裝置確定這些參考物體的光譜并且將光譜儀裝置的響應(yīng)、具體地為多個(gè)光敏元件的響應(yīng)與本征光譜進(jìn)行比較，光譜儀裝置在每個(gè)波長(zhǎng)位置處的線擴(kuò)散函數(shù)可以是可確定的。數(shù)學(xué)處理可以包括與理論核進(jìn)行卷積，如以上所概述的。例如，高斯核可以用于確定線擴(kuò)散函數(shù)。比較可以在信號(hào)空間中進(jìn)行，或者使用其更高的導(dǎo)數(shù)進(jìn)行。這可以具有以下優(yōu)點(diǎn)：不受分辨率差異影響的恒定偏移(比如由于光譜儀系統(tǒng)中的雜散光而導(dǎo)致的恒定偏移)可以不影響用于找到最佳線擴(kuò)散函數(shù)的損失函數(shù)。
47、進(jìn)一步地，如以上所概述的，該方法可以包括至少一個(gè)分辨率同質(zhì)化步驟。如本文所使用的，術(shù)語“分辨率同質(zhì)化”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于統(tǒng)一成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的系統(tǒng)特性的過程。具體地，分辨率同質(zhì)化步驟可以包括統(tǒng)一在系統(tǒng)表征步驟中確定的光譜儀裝置的系統(tǒng)特性。作為分辨率同質(zhì)化步驟的結(jié)果，光譜儀裝置的系統(tǒng)特性可以與成批光譜儀裝置中的每個(gè)其他光譜儀裝置的系統(tǒng)特性相同。分辨率同質(zhì)化步驟可以具體地包括統(tǒng)一成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的光譜分辨率。分辨率同質(zhì)化步驟可以包括使用先前確定的每個(gè)光譜儀裝置的線擴(kuò)散函數(shù)的即時(shí)狀態(tài)(is-state)，并以計(jì)算方式將線擴(kuò)散函數(shù)的即時(shí)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為目標(biāo)狀態(tài)。線擴(kuò)散函數(shù)的即時(shí)狀態(tài)可以指在步驟a)中確定的線擴(kuò)散函數(shù)的狀態(tài)，具體地指示光譜儀裝置在特定波長(zhǎng)下的光譜分辨率。即時(shí)狀態(tài)可以具體地為光譜儀裝置的單獨(dú)狀態(tài)。對(duì)于成批光譜儀裝置中的不同光譜儀裝置而言，即時(shí)狀態(tài)可以是不同的。
48、如以上所概述的，分辨率同質(zhì)化步驟包括：針對(duì)每個(gè)波長(zhǎng)，將線擴(kuò)散函數(shù)的分辨率轉(zhuǎn)換為針對(duì)對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的預(yù)定義目標(biāo)分辨率，其中，針對(duì)每個(gè)波長(zhǎng)的目標(biāo)分辨率是針對(duì)相應(yīng)波長(zhǎng)的預(yù)定義目標(biāo)成批分辨率值。
49、如本文所使用的，術(shù)語“目標(biāo)分辨率”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于定義分辨率同質(zhì)化步驟的標(biāo)稱值的分辨率、具體地為如上定義的分辨率。目標(biāo)分辨率可以是波長(zhǎng)相關(guān)的。目標(biāo)分辨率可以針對(duì)光譜儀裝置的整個(gè)波長(zhǎng)區(qū)間中的每個(gè)波長(zhǎng)來定義。目標(biāo)分辨率可以是固定的目標(biāo)分辨率。對(duì)于成批光譜儀裝置中的每個(gè)光譜儀裝置而言，目標(biāo)分辨率可以是相同的。目標(biāo)分辨率可以低于該群中的單獨(dú)光譜儀裝置的分辨率。這可能是需要的，因?yàn)榭梢詫⑤^窄的線擴(kuò)散函數(shù)、具體地為線擴(kuò)散函數(shù)的分辨率展寬到較寬的分辨率，但反之則不行。
50、如本文所使用的，術(shù)語“目標(biāo)成批分辨率值”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于對(duì)于成批光譜儀裝置中的每個(gè)光譜儀裝置的目標(biāo)分辨率相同。
51、目標(biāo)分辨率和目標(biāo)成批分辨率值是預(yù)定義的。如本文所使用的，術(shù)語“預(yù)定義”可以指但不限于可以在執(zhí)行該方法之前已知和/或確定目標(biāo)分辨率和/或目標(biāo)成批分辨率值的情況。換言之，可以在執(zhí)行該方法之前定義目標(biāo)分辨率和/或目標(biāo)成批分辨率值。
52、預(yù)定義目標(biāo)成批分辨率值aλ,target可以被選擇為使得針對(duì)光譜儀裝置的相應(yīng)波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換分辨率aλ,conv滿足aλ,conv≤aλ,target。
53、將線擴(kuò)散函數(shù)的相應(yīng)分辨率aλ,meas轉(zhuǎn)換為預(yù)定義目標(biāo)分辨率可以包括將測(cè)得的光譜與寬度由二次減法描述的至少一個(gè)核進(jìn)行卷積。
54、例如，線擴(kuò)散函數(shù)可以是在波長(zhǎng)fwhmλ下具有測(cè)得的半高全寬λ的高斯函數(shù)，并且預(yù)定義目標(biāo)成批分辨率值可以是預(yù)定義半高全寬fwhmλ,target。該轉(zhuǎn)換可以包括將測(cè)得的光譜與寬度由二次減法描述的高斯核進(jìn)行卷積。
55、在該示例中，預(yù)定義的目標(biāo)成批分辨率值可以是整個(gè)群的目標(biāo)分辨率值。在波長(zhǎng)λ下的同質(zhì)化光譜數(shù)據(jù)點(diǎn)sλ可以通過將測(cè)得的光譜與寬度為fwhmλ,conv的高斯核進(jìn)行展寬或卷積而獲得。這樣，成批光譜儀裝置中滿足fwhmλ<fwhmλ,target的所有光譜儀裝置的所有fwhmλ可以被同質(zhì)化到相同的分辨率fwhmλ,target。
56、在本發(fā)明的另一方面，披露了一種用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括光譜儀裝置，該光譜儀裝置包括至少一個(gè)檢測(cè)器裝置。檢測(cè)器裝置包括被配置用于將入射光分離成具有組成波長(zhǎng)分量的光譜的至少一個(gè)光學(xué)元件。檢測(cè)器裝置進(jìn)一步包括多個(gè)光敏元件。每個(gè)光敏元件被配置用于接收這些組成波長(zhǎng)分量之一的至少一部分并用于根據(jù)由相應(yīng)組成波長(zhǎng)分量的至少一部分對(duì)相應(yīng)光敏元件的照射情況來生成相應(yīng)的檢測(cè)器信號(hào)。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)評(píng)估單元。該評(píng)估單元被配置用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明(比如根據(jù)上文披露的實(shí)施例中的任一項(xiàng)和/或下文進(jìn)一步詳細(xì)披露的實(shí)施例中的任一項(xiàng))所述的用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法。
57、對(duì)于系統(tǒng)或其部分的定義和可能的實(shí)施例，參考關(guān)于用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法所描述的定義和實(shí)施例。
58、如本文所使用的，術(shù)語“系統(tǒng)”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于形成整體的任意一套相互作用或相互依賴的部件零件。具體地，這些部件可以彼此交互，以便實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)共同的功能。該系統(tǒng)的部件可以獨(dú)立處理，或者可以聯(lián)接或可連接。例如，該系統(tǒng)可以是單個(gè)單元，其中，例如，光譜儀裝置和評(píng)估單元可以形成聯(lián)接的單元或可連接的單元。替代性地或另外地，該系統(tǒng)可以是分布式系統(tǒng)，其中，例如，光譜儀裝置和評(píng)估單元可以彼此獨(dú)立地處理，但是可以經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)彼此通信。作為示例，評(píng)估單元可以形成云計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一部分，其中，光譜儀裝置可以被配置用于與云計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的評(píng)估單元通信。
59、如本文所使用的，術(shù)語“評(píng)估單元”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于被配置用于執(zhí)行計(jì)算機(jī)或系統(tǒng)的基本操作的任意邏輯電路，和/或一般地是指被配置用于執(zhí)行計(jì)算或邏輯運(yùn)算的裝置。特別地，評(píng)估單元可以被配置用于處理驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)或系統(tǒng)的基本指令。作為示例，評(píng)估單元可以包括至少一個(gè)算術(shù)邏輯單元(alu)、至少一個(gè)浮點(diǎn)單元(fpu)(比如數(shù)學(xué)協(xié)處理器或數(shù)字協(xié)處理器)、多個(gè)寄存器(具體地為被配置用于向alu提供操作數(shù)并存儲(chǔ)運(yùn)算結(jié)果的寄存器)、以及存儲(chǔ)器(比如l1和l2高速緩存存儲(chǔ)器)。特別地，處理器可以是多核處理器。具體地，評(píng)估單元可以是或者可以包括中央處理單元(cpu)。例如，評(píng)估單元可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器。另外地或替代性地，評(píng)估單元可以是或者可以包括微處理器。具體地，評(píng)估單元的元件可以包含在一個(gè)單個(gè)集成電路(ic)芯片中。另外地或替代性地，評(píng)估單元可以是或者可以包括一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(asic)和/或一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)和/或一個(gè)或多個(gè)張量處理單元(tpu)和/或一個(gè)或多個(gè)芯片(比如專用的機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化芯片等)。評(píng)估單元可以比如通過軟件編程具體地被配置用于執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)評(píng)估操作、具體地如在上文進(jìn)一步詳細(xì)描述的方法的步驟a)和/或b)中所執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)操作。評(píng)估單元可以被配置用于單向和/或雙向地與系統(tǒng)的其他元件、具體地與檢測(cè)器裝置交換數(shù)據(jù)和/或控制命令。具體地，評(píng)估單元可以被配置用于接收來自檢測(cè)器裝置的多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)。
60、評(píng)估單元可以具體地包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，該至少一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元被配置用于存儲(chǔ)參考光譜和目標(biāo)分辨率中的至少一者。替代性地或另外地，評(píng)估單元可以包括至少一個(gè)檢索接口，該至少一個(gè)檢索接口被配置用于檢索參考光譜和目標(biāo)分辨率中的至少一者、具體地用于從云計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)檢索參考光譜和目標(biāo)分辨率中的至少一者。
61、如本文所使用的，術(shù)語“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于被配置為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的任意存儲(chǔ)器裝置。具體地，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元可以是電子存儲(chǔ)器裝置、磁性存儲(chǔ)器裝置和/或機(jī)械存儲(chǔ)器裝置。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元可以進(jìn)一步被配置為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、具體地以有組織的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，比如存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中、更具體地存儲(chǔ)在至少一個(gè)數(shù)據(jù)庫記錄中。
62、如本文所使用的，術(shù)語“檢索接口”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于被配置用于檢索信息(比如用于單向或雙向交換信息的目的，比如用于交換一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)或命令)的元件或裝置。例如，檢索接口可以被配置為與另一裝置、具體地與評(píng)估單元共享存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中的信息。檢索接口可以包括數(shù)據(jù)接口，比如無線和/或有線數(shù)據(jù)接口。
63、該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)寬帶光源和至少一個(gè)光學(xué)干涉儀，這兩者被布置成利用寬帶光源透過光學(xué)干涉儀照射光譜儀裝置。寬帶光源和/或光學(xué)干涉儀可以如上文在方法的上下文中所定義的那樣實(shí)施。在這種配置中，該系統(tǒng)可以被配置用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明(比如根據(jù)上文披露的實(shí)施例中的任一項(xiàng)和/或下文進(jìn)一步詳細(xì)披露的實(shí)施例中的任一項(xiàng))所述的用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法的步驟a1)至a3)。
64、替代性地或另外地，該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)參考物體和至少一個(gè)寬帶光源。在這種配置中，該系統(tǒng)可以被配置用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明(比如根據(jù)上文披露的實(shí)施例中的任一項(xiàng)和/或下文進(jìn)一步詳細(xì)披露的實(shí)施例中的任一項(xiàng))所述的用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法的步驟aa)和ab)。如上所述，寬帶光源可以包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)：白熾燈；黑體輻射器；電燈絲；發(fā)光二極管。
65、替代性地或另外地，該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括單色光源，這些單色光源的中心波長(zhǎng)遍布要校準(zhǔn)的光譜儀裝置的波長(zhǎng)范圍。在這種配置中，該系統(tǒng)可以被配置用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明(比如根據(jù)上文披露的實(shí)施例中的任一項(xiàng)和/或下文進(jìn)一步詳細(xì)披露的實(shí)施例中的任一項(xiàng))所述的用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法的步驟ai)和aii)。
66、光學(xué)元件可以包括至少一個(gè)波長(zhǎng)選擇元件。如本文所使用的，術(shù)語“波長(zhǎng)選擇元件”是廣義術(shù)語，并且將被賦予其對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言普通和常規(guī)的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術(shù)語具體地可以指但不限于被配置用于選擇性地透射不同波長(zhǎng)的光的光學(xué)元件。具體地，波長(zhǎng)選擇元件可以被配置用于透射入射光束，由此可以在透射時(shí)修改入射光的光譜組成。透射光的修變可以包括以下各項(xiàng)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)：對(duì)具有不同波長(zhǎng)的光進(jìn)行空間分離；使具有不同波長(zhǎng)的光衰減。例如，波長(zhǎng)選擇元件可以被配置用于選擇性地透射特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，同時(shí)吸收、過濾和/或干涉其余部分的光。波長(zhǎng)選擇元件可以包括選自由以下各項(xiàng)組成的組中的至少一種元件：棱鏡；光柵；線性漸變?yōu)V波器；光學(xué)濾波器。
67、檢測(cè)器裝置可以包括以線性陣列布置的多個(gè)光敏元件。該線性陣列的光敏元件可以包括數(shù)量為10個(gè)至1000個(gè)的光敏元件、具體地?cái)?shù)量為100個(gè)至500個(gè)的光敏元件、具體地?cái)?shù)量為200個(gè)至300個(gè)的光敏元件、更具體地?cái)?shù)量為256個(gè)的光敏元件、最具體地?cái)?shù)量為128個(gè)的光敏元件。
68、每個(gè)光敏元件可以包括選自由以下各項(xiàng)組成的組中的至少一種元件：像素化無機(jī)相機(jī)元件、具體地是像素化無機(jī)相機(jī)芯片、更具體地是ccd芯片或cmos芯片；單色相機(jī)元件、具體地是單色相機(jī)芯片；至少一個(gè)光電導(dǎo)體、具體地是無機(jī)光電導(dǎo)體、更具體地是包括pbs、pbse、ge、ingaas、擴(kuò)展型ingaas、insb、si或hgcdte的無機(jī)光電導(dǎo)體。
69、每個(gè)光敏元件可以對(duì)600nm至1000μm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)、具體地760nm至15μm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)、更具體地1μm至5μm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)、更具體地1μm至3μm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁輻射敏感。
70、具體地在檢測(cè)器裝置的校準(zhǔn)期間，檢測(cè)器裝置可以由光譜儀裝置、具體地由反射光譜儀裝置和透射光譜儀裝置中的至少一者包括。
71、在本發(fā)明的另一方面，披露了一種包括指令的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)該程序由根據(jù)本發(fā)明(比如根據(jù)上文披露的實(shí)施例中的任一項(xiàng)和/或根據(jù)下文進(jìn)一步詳細(xì)披露的實(shí)施例中的任一項(xiàng))所述的系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)，這些指令使得該系統(tǒng)的評(píng)估單元執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明(比如根據(jù)上文披露的實(shí)施例中的任一項(xiàng)和/或根據(jù)下文進(jìn)一步詳細(xì)披露的實(shí)施例中的任一項(xiàng))所述的用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法。
72、具體地，至少如上所指示的方法步驟a)和b)可以通過使用執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序的系統(tǒng)的評(píng)估單元來執(zhí)行。類似地，方法步驟a3)、aii)和ab)中的一個(gè)、多于一個(gè)或甚至所有步驟可以通過使用執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序的系統(tǒng)的評(píng)估單元來執(zhí)行。然而，如上所指示的方法步驟a1)、a2)、ai)和aa)中的一個(gè)、多于一個(gè)或者甚至所有步驟可以至少是由執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序的系統(tǒng)的評(píng)估單元控制和/或支持的。
73、在本發(fā)明的另一方面，披露了一種包括指令的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)、具體地非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，當(dāng)這些指令由根據(jù)本發(fā)明(比如根據(jù)上文披露的實(shí)施例中的任一項(xiàng)和/或根據(jù)下文進(jìn)一步詳細(xì)披露的實(shí)施例中的任一項(xiàng))所述的系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)，這些指令使得該系統(tǒng)的評(píng)估單元執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明(比如根據(jù)上文披露的實(shí)施例中的任一項(xiàng)和/或根據(jù)下文進(jìn)一步詳細(xì)披露的實(shí)施例中的任一項(xiàng))所述的用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法。
74、如本文所使用的，術(shù)語“計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)”具體地可以指非暫態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，比如其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的硬件存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(也被稱為計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)載體)具體地可以是或者可以包括如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)和/或只讀存儲(chǔ)器(rom)等存儲(chǔ)介質(zhì)。
75、根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以提供優(yōu)于已知方法和裝置的大量?jī)?yōu)點(diǎn)。具體地，根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以提供一種在單獨(dú)的光譜儀裝置層面上的全局的、與用例無關(guān)的校準(zhǔn)和校正方案，該方案使得能夠?qū)⑺霉庾V數(shù)據(jù)群同質(zhì)化到可訓(xùn)練模型在整個(gè)光譜儀裝置群中都能產(chǎn)生準(zhǔn)確結(jié)果的程度。具體地，通過使用根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，可以針對(duì)成批光譜儀裝置中的所有光譜儀裝置實(shí)現(xiàn)通過系統(tǒng)表征和受控劣化的光譜同質(zhì)化。該方法和該系統(tǒng)可以使用標(biāo)準(zhǔn)化的、與用例無關(guān)的測(cè)試程序，該測(cè)試程序能夠?qū)庾V儀裝置進(jìn)行表征，隨后進(jìn)行數(shù)字后處理，該數(shù)字后處理對(duì)來自不同光譜儀裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使得可以仿真相同的系統(tǒng)特性。
76、綜上所述，并且在不排除另外可能的實(shí)施例的情況下，可以設(shè)想以下實(shí)施例：
77、實(shí)施例1：一種用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法，其中，該光譜儀裝置包括至少一個(gè)檢測(cè)器裝置，該至少一個(gè)檢測(cè)器裝置包括被配置用于將入射光分離成具有組成波長(zhǎng)分量的光譜的至少一個(gè)光學(xué)元件并且進(jìn)一步包括多個(gè)光敏元件，其中，每個(gè)光敏元件被配置用于接收這些組成波長(zhǎng)分量之一的至少一部分并用于根據(jù)由相應(yīng)組成波長(zhǎng)分量的至少一部分對(duì)相應(yīng)光敏元件的照射情況來生成相應(yīng)的檢測(cè)器信號(hào)，其中，該方法包括以下步驟：
78、a)至少一個(gè)系統(tǒng)表征步驟，該至少一個(gè)系統(tǒng)表征步驟包括通過將通過使用該光譜儀裝置測(cè)得的至少一個(gè)光譜與至少一個(gè)參考光譜進(jìn)行比較來確定在對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)下的線擴(kuò)散函數(shù)；
79、b)至少一個(gè)分辨率同質(zhì)化步驟，該至少一個(gè)分辨率同質(zhì)化步驟包括針對(duì)每個(gè)波長(zhǎng)將該線擴(kuò)散函數(shù)的分辨率轉(zhuǎn)換為針對(duì)對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的預(yù)定義目標(biāo)分辨率，其中，針對(duì)每個(gè)波長(zhǎng)的目標(biāo)分辨率是針對(duì)相應(yīng)波長(zhǎng)的預(yù)定義目標(biāo)成批分辨率值。
80、實(shí)施例2：根據(jù)前一實(shí)施例所述的方法，其中，該預(yù)定義目標(biāo)成批分辨率值aλ,target被選擇為使得針對(duì)該光譜儀裝置的相應(yīng)波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換分辨率aλ,conv滿足aλ,conv≤aλ,target。
81、實(shí)施例3：根據(jù)前述實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的方法，其中，將該線擴(kuò)散函數(shù)的相應(yīng)分辨率aλ,meas轉(zhuǎn)換為預(yù)定義目標(biāo)分辨率包括將測(cè)得的光譜與寬度由二次減法描述的至少一個(gè)核進(jìn)行卷積。
82、實(shí)施例4：根據(jù)前述實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的方法，其中，該線擴(kuò)散函數(shù)是在波長(zhǎng)λ下具有測(cè)得的半高全寬fwhmλ的高斯函數(shù)，并且該預(yù)定義目標(biāo)成批分辨率值是預(yù)定義半高全寬fwhmλ,target，其中，該轉(zhuǎn)換包括將測(cè)得的光譜與寬度由二次減法描述的高斯核進(jìn)行卷積。
83、實(shí)施例5：根據(jù)前述實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的方法，其中，該線擴(kuò)散函數(shù)描述該多個(gè)光敏元件對(duì)具有特定波長(zhǎng)的入射光的響應(yīng)分布。
84、實(shí)施例6：根據(jù)前述實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的方法，其中，該系統(tǒng)表征步驟包括：
85、a1)通過使用至少一個(gè)寬帶光源透過至少一個(gè)光學(xué)干涉儀照射該光譜儀裝置；
86、a2)針對(duì)該多個(gè)光敏元件，根據(jù)步驟a1)中透過該光學(xué)干涉儀的照射情況來確定多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)；以及
87、a3)根據(jù)該多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)來確定該線擴(kuò)散函數(shù)。
88、實(shí)施例7：根據(jù)前一實(shí)施例所述的方法，其中，該光學(xué)干涉儀包括選自由以下各項(xiàng)組成的組中的至少一種干涉儀：邁克爾遜干涉儀；法布里-珀羅干涉儀；立方隅角干涉儀。
89、實(shí)施例8：根據(jù)前述兩個(gè)實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的方法，其中，在步驟a1)中，該光學(xué)干涉儀的主頻率、具體地該光學(xué)干涉儀的主透射頻率和/或主反射頻率在預(yù)先確定的光譜范圍內(nèi)變化，并且其中，在步驟a2)中，該多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)是根據(jù)該光學(xué)干涉儀的主頻率來確定的。
90、實(shí)施例9：根據(jù)前一實(shí)施例所述的方法，其中，在步驟a3)中，該線擴(kuò)散函數(shù)是通過將該光學(xué)干涉儀的主頻率、具體地該光學(xué)干涉儀的主透射頻率和/或主反射頻率與該多個(gè)光敏元件的生成多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)中的與該主頻率相關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度峰值的像素位置和標(biāo)識(shí)號(hào)中的至少一者進(jìn)行比較來確定的。
91、實(shí)施例10：根據(jù)前述四個(gè)實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的方法，其中，該光學(xué)干涉儀包括用于將入射光分成至少兩個(gè)照射路徑的至少一個(gè)分束裝置，其中，該光學(xué)干涉儀進(jìn)一步包括在第一照射路徑上的至少一個(gè)掃描反射鏡和在第二照射路徑上的至少一個(gè)靜止反射鏡，其中，在該方法中，該掃描反射鏡沿該第一照射路徑移動(dòng)，其中，該靜止反射鏡保持靜止。
92、實(shí)施例11：根據(jù)前一實(shí)施例所述的方法，其中，在步驟a2)中，該多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)是針對(duì)該掃描反射鏡在該第一照射路徑上的多個(gè)位置來確定的，其中，該掃描反射鏡的該多個(gè)位置彼此不同，其中，步驟a3)包括將該多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)與該掃描反射鏡的該多個(gè)位置進(jìn)行關(guān)聯(lián)，其中，在步驟a3)中，將該多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)與該掃描反射鏡的該多個(gè)位置進(jìn)行關(guān)聯(lián)是用于確定該線擴(kuò)散函數(shù)。
93、實(shí)施例12：根據(jù)前述六個(gè)實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的方法，其中，步驟a3)包括處理在該步驟a2)中確定的該多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)，從而獲得多個(gè)經(jīng)處理的檢測(cè)器信號(hào)，其中，在步驟a3)中確定該線擴(kuò)散函數(shù)包括根據(jù)該多個(gè)經(jīng)處理的檢測(cè)器信號(hào)來確定該線擴(kuò)散函數(shù)，其中，處理該多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)包括對(duì)該多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)進(jìn)行變換，其中，通過使用至少一種傅立葉變換來對(duì)該多個(gè)檢測(cè)器信號(hào)進(jìn)行變換。
94、實(shí)施例13：根據(jù)前述實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的方法，其中，該系統(tǒng)表征步驟包括：
95、ai)通過使用單色光源來照射該光譜儀裝置，這些單色光源的中心波長(zhǎng)遍布要校準(zhǔn)的光譜儀裝置的波長(zhǎng)范圍；
96、aii)通過將這些單色光源的已知光譜與通過使用該光譜儀裝置測(cè)得的光譜進(jìn)行比較來確定該線擴(kuò)散函數(shù)。
97、實(shí)施例14：根據(jù)前一實(shí)施例所述的方法，其中，這些單色光源包括與帶通濾波器結(jié)合的連續(xù)發(fā)射器、或者單色發(fā)射器。
98、實(shí)施例15：根據(jù)前述兩個(gè)實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的方法，其中，這些單色光源的本征光譜寬度與該對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)下的線擴(kuò)散函數(shù)相當(dāng)。
99、實(shí)施例16：根據(jù)前述三個(gè)實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的方法，其中，步驟aii)包括通過使用理論線擴(kuò)散函數(shù)進(jìn)行核卷積來展寬這些單色光源的已知光譜，其中，步驟aii)包括調(diào)整理論核的參數(shù)，直至這些單色光源的經(jīng)展寬的光譜與測(cè)得的光譜相匹配，其中，經(jīng)調(diào)整的這些核參數(shù)用于近似該波長(zhǎng)下的線擴(kuò)散函數(shù)。
100、實(shí)施例17：根據(jù)前一實(shí)施例所述的方法，其中，該理論核是選自由以下各項(xiàng)組成的組中的至少一種核：僅具有一個(gè)自由參數(shù)的高斯核；洛倫茲輪廓；莫法特輪廓；或沃伊特輪廓；不對(duì)稱核。
101、實(shí)施例18：根據(jù)前述實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的方法，其中，該系統(tǒng)表征步驟包括：
102、aa)通過使用至少一個(gè)寬帶光源來照射至少一個(gè)參考物體；
103、ab)通過將該參考物體的已知光譜與通過使用該光譜儀裝置測(cè)得的光譜進(jìn)行比較來確定該線擴(kuò)散函數(shù)，其中，該參考物體的已知光譜是通過使用至少一個(gè)高分辨率光譜儀而預(yù)先確定的。
104、實(shí)施例19：根據(jù)前一實(shí)施例所述的方法，其中，步驟ab)包括通過使用理論線擴(kuò)散函數(shù)進(jìn)行核卷積來展寬該參考物體的已知光譜，其中，步驟ab)包括調(diào)整理論核的參數(shù)，直至該參考物體的經(jīng)展寬的光譜與測(cè)得的光譜相匹配，其中，經(jīng)調(diào)整的這些核參數(shù)用于近似該波長(zhǎng)下的線擴(kuò)散函數(shù)。
105、實(shí)施例20：根據(jù)前述兩個(gè)實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的方法，其中，步驟ab)包括將該參考物體的已知光譜與通過使用該光譜儀裝置在信號(hào)空間中測(cè)得的光譜進(jìn)行直接比較和/或?qū)⒃搮⒖嘉矬w的已知光譜的至少一個(gè)導(dǎo)數(shù)與通過使用該光譜儀裝置測(cè)得的光譜的至少一個(gè)導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較、具體地為比較這些光譜的一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)和/或更高階導(dǎo)數(shù)。
106、實(shí)施例21：一種用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括光譜儀裝置，該光譜儀裝置包括至少一個(gè)檢測(cè)器裝置，其中，該檢測(cè)器裝置包括被配置用于將入射光分離成具有組成波長(zhǎng)分量的光譜的至少一個(gè)光學(xué)元件并且進(jìn)一步包括多個(gè)光敏元件，其中，每個(gè)光敏元件被配置用于接收這些組成波長(zhǎng)分量之一的至少一部分并用于根據(jù)由相應(yīng)組成波長(zhǎng)分量的至少一部分對(duì)相應(yīng)光敏元件的照射情況來生成相應(yīng)的檢測(cè)器信號(hào)，其中，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)評(píng)估單元，其中，該評(píng)估單元被配置用于執(zhí)行根據(jù)前述實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法。
107、實(shí)施例22：根據(jù)前一實(shí)施例所述的系統(tǒng)，其中，該評(píng)估單元包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，該至少一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元被配置用于存儲(chǔ)該參考光譜和該目標(biāo)分辨率中的至少一者。
108、實(shí)施例23：根據(jù)前述涉及系統(tǒng)的實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的系統(tǒng)，其中，該評(píng)估單元包括至少一個(gè)檢索接口，該至少一個(gè)檢索接口被配置用于檢索該參考光譜和該目標(biāo)分辨率中的至少一者、具體地用于從云計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)檢索該參考光譜和該目標(biāo)分辨率中的至少一者。
109、實(shí)施例24：根據(jù)前述涉及系統(tǒng)的實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)寬帶光源和至少一個(gè)光學(xué)干涉儀，這兩者被布置成利用該寬帶光源透過該光學(xué)干涉儀照射該光譜儀裝置。
110、實(shí)施例25：根據(jù)前述涉及系統(tǒng)的實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)參考物體和至少一個(gè)寬帶光源。
111、實(shí)施例26：根據(jù)前述兩個(gè)實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的系統(tǒng)，其中，該寬帶光源包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)：白熾燈；黑體輻射器；電燈絲；發(fā)光二極管。
112、實(shí)施例27：根據(jù)前述涉及系統(tǒng)的實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括單色光源，這些單色光源的中心波長(zhǎng)遍布要校準(zhǔn)的光譜儀裝置的波長(zhǎng)范圍。
113、實(shí)施例28：根據(jù)前述涉及系統(tǒng)的實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的系統(tǒng)，其中，該光學(xué)元件包括至少一個(gè)波長(zhǎng)選擇元件，其中，該波長(zhǎng)選擇元件包括選自由以下各項(xiàng)組成的組中的至少一種元件：棱鏡；光柵；線性漸變?yōu)V波器；光學(xué)濾波器。
114、實(shí)施例29：根據(jù)前述涉及系統(tǒng)的實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的系統(tǒng)，其中，該檢測(cè)器裝置包括以線性陣列布置的多個(gè)光敏元件，其中，該線性陣列的光敏元件包括數(shù)量為10個(gè)至1000個(gè)的光敏元件、具體地?cái)?shù)量為100個(gè)至500個(gè)的光敏元件、具體地?cái)?shù)量為200個(gè)至300個(gè)的光敏元件、更具體地?cái)?shù)量為256個(gè)的光敏元件、最具體地?cái)?shù)量為128個(gè)的光敏元件。
115、實(shí)施例30：根據(jù)前述涉及系統(tǒng)的實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的系統(tǒng)，其中，每個(gè)光敏元件包括選自由以下各項(xiàng)組成的組中的至少一種元件：像素化無機(jī)相機(jī)元件、具體地是像素化無機(jī)相機(jī)芯片、更具體地是ccd芯片或cmos芯片；單色相機(jī)元件、具體地是單色相機(jī)芯片；至少一個(gè)光電導(dǎo)體、具體地是無機(jī)光電導(dǎo)體、更具體地是包括pbs、pbse、ge、ingaas、擴(kuò)展型ingaas、insb、si或hgcdte的無機(jī)光電導(dǎo)體。
116、實(shí)施例31：根據(jù)前述涉及系統(tǒng)的實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的系統(tǒng)，其中，每個(gè)光敏元件對(duì)600nm至1000μm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)、具體地760nm至15μm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)、更具體地1μm至5μm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)、更具體地1μm至3μm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁輻射敏感。
117、實(shí)施例32：根據(jù)前述涉及系統(tǒng)的實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的系統(tǒng)，其中，該檢測(cè)器裝置由該光譜儀裝置、具體地由反射光譜儀裝置和透射光譜儀裝置中的至少一者包括。
118、實(shí)施例33：一種包括指令的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)該程序由根據(jù)前述涉及系統(tǒng)的實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)，這些指令使得該系統(tǒng)的評(píng)估單元執(zhí)行根據(jù)前述涉及方法的實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法。
119、實(shí)施例34：一種包括指令的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)、具體地非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，當(dāng)這些指令由根據(jù)前述涉及系統(tǒng)的實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)，這些指令使得該系統(tǒng)的評(píng)估單元執(zhí)行根據(jù)前述涉及方法的實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的用于校準(zhǔn)成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法。