1.一种校准光谱仪模块的方法,所述方法包括:
使用所述光谱仪模块执行测量,以产生所述光谱仪模块的波长对操作参数校准数据;
使用所述光谱仪模块执行测量,以产生所述光谱仪模块的光学串扰和暗噪声校准数据;
使用所述光谱仪模块执行测量,以产生所述光谱仪模块的针对已知反射率标准的全系统响应校准数据;以及
将包含所述波长对操作参数校准数据、所述光学串扰和暗噪声校准数据以及所述全系统响应校准数据的校准记录存储在耦接至所述光谱仪模块的存储器中。
2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
将所述校准记录应用于由所述光谱仪模块进行的测量。
3.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
将所述校准记录应用于所述光谱仪模块对样品进行的测量,以获得一个或多个校准的波长相关的反射率值(rmut(λ))。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述一个或多个校准的波长相关的反射率值(rmut(λ))根据以下公式计算:
其中rreference(λ)是已知参考材料的波长相关的反射率,sinfinitemeasured(λ)是指示光学串扰强度和暗噪声的校准的波长相关的强度值,sreferencemeasured(λ)是校准的波长相关的系统响应强度值,并且smutmeasured(λ)是所述光谱仪模块响应于待测样品而测得的强度值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,包括作为同一操作序列的一部分同时:产生特定波长下的所述光学串扰的校准数据,并且产生所述特定波长下的所述暗噪声的校准数据。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,使用所述光谱仪模块执行测量以产生所述光谱仪模块的光学串扰和暗噪声校准数据包括:
使所述光谱仪模块可操作为检测或过滤由宽带光源产生的光的指定波长或波段;并且
测量所述光谱仪模块对所述指定波长或波段中的每一个的响应,其中所述光谱仪模块的响应是在所述光谱仪模块发射的光的光路中不存在样品的情况下获得的。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,使用所述光谱仪模块执行测量以产生所述光谱仪模块的光学串扰和暗噪声校准数据包括:
使所述光谱仪模块接连地发射指定波长范围内的指定波长或波段的序列;并且
测量所述光谱仪模块对所述指定波长或波段中的每一个的响应,其中所述光谱仪模块的响应是在所述光谱仪模块发射的光的光路中不存在样品的情况下获得的。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,使用所述光谱仪模块执行测量以产生所述光谱仪模块的光学串扰和暗噪声校准数据包括:
使所述光谱仪模块可操作为检测或过滤由宽带光源产生的光的指定波长或波段;并且
测量所述光谱仪模块对所述指定波长或波段中的每一个的响应,其中所述光谱仪模块的响应是在所述光谱仪模块发射的光朝向远处的暗目标传播时获得的。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,使用所述光谱仪模块执行测量以产生所述光谱仪模块的光学串扰和暗噪声校准数据包括:
使所述光谱仪模块发射指定波长范围内的指定波长或波段的序列;并且
测量所述光谱仪模块对所述指定波长或波段中的每一个的响应,其中所述光谱仪模块的响应是在所述光谱仪模块发射的光朝向远处的暗目标传播时获得的。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中使用所述光谱仪模块执行测量以产生针对已知反射率标准的全系统响应校准数据包括:将具有已知反射率的参考材料放置在所述光谱仪模块外部的、所述光谱仪模块发射的光的光路中的指定位置处,以便将所发射的光中的至少一些反射回所述光谱仪模块。
11.根据权利要求10所述的方法,包括:
在具有已知反射率的所述参考材料位于所述指定位置时,使所述光谱仪模块接收指定波长或波段的序列。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,包括将所述校准记录转换为由耦接至所述光谱仪模块的微控制器或其他处理器识别的格式。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其中所述光谱仪模块包括压控滤波器,所述压控滤波器可操作为控制从所述光谱仪模块发射或由所述光谱仪模块检测哪一个或多个波长的光,所述方法包括:
校准施加至所述压控滤波器的电压值,以在波长域中产生线性扫描间隔。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法,包括:
将所述校准记录应用于所述光谱仪模块对具有已知反射率的测试目标进行的测量,以获得一个或多个校准的波长相关的反射率值;
将所述测试目标的反射率值与期望值进行比较;以及
基于所述比较的结果确定所述光谱仪模块是否正常地操作。
15.根据权利要求14所述的方法,进一步包括:
将所述校准记录应用于所述光谱仪模块对具有未知反射率的样品进行的测量,
其中,基于所述比较的结果确定所述光谱仪模块是否正常地操作是在将所述校准记录应用于所述光谱仪模块对具有未知反射率的样品进行的测量之前执行的。
16.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
将所述校准记录应用于所述光谱仪模块对待测样品进行的测量,以获得一个或多个校准的波长相关的反射率值,其中所述一个或多个校准的波长相关的反射率值是基于以下计算的:已知参考材料的波长相关的反射率、指示光学串扰强度和暗噪声的校准的波长相关的强度值、所述光谱仪模块的系统响应的校准的波长相关的强度值以及所述光谱仪模块响应于所述待测样品而测得的强度值。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法,其中所述波长对操作参数校准数据是波长对电压校准数据。
18.一种非暂时性存储介质,存储计算机指令,所述计算机指令可操作为使一个或多个计算机执行操作,所述操作包括:
将校准记录应用于光谱仪模块对样品进行的测量,以获得一个或多个校准的波长相关的反射率值(rmut(λ)),其中所述一个或多个校准的波长相关的反射率值(rmut(λ))是基于以下计算的:已知参考材料的波长相关的反射率、指示光学串扰强度和暗噪声的校准的波长相关的强度值、所述光谱仪模块的系统响应的校准的波长相关的强度值以及所述光谱仪模块响应于待测样品而测得的强度值。
19.根据权利要求18所述的非暂时性存储介质,其中所述一个或多个校准的波长相关的反射率值(rmut(λ))根据以下公式计算:
其中rreference(λ)是已知参考材料的波长相关的反射率,sinfinitemeasured(λ)是指示光学串扰强度和暗噪声的校准的波长相关的强度值,sreferencemeasured(λ)是所述光谱仪模块的系统响应的校准的波长相关的强度值,以及smutmeasured(λ)是所述光谱仪模块响应于所述待测样品而测得的强度值。