一种椭偏光路中光谱采集方法、系统和电子设备与流程

1.本发明涉及信号采集技术领域，特别是涉及一种椭偏光路中光谱采集方法、系统和电子设备。


背景技术：

2.在椭偏光路中，进行光谱积分采集时需要同时控制光谱仪和旋转马达，即控制马达做匀速旋转且光谱仪在指定的时间内完成对光谱能量的积分，在此过程中，需要实现时间和位置上的精准同步，也就是说需要做到光谱仪的积分频率与马达的旋转频率一致且光谱仪积分的每个周期起始位置必须固定。
3.事实上，光谱仪和旋转马达是两个独立的硬件设备，光谱仪的积分时间与马达的旋转频率有一定的偏差，同时，在积分之前马达必须要达到匀速状态，也就是光谱仪开始工作时，马达是匀速旋转状态，在此状态下，需要精准的获取光谱仪开始积分时马达的位置，目前是通过简单的单向触发方式，由于电路的延迟，以及光谱仪设备的响应，会有一定的延迟，经过实际验证，光谱仪的积分频率与马达的旋转频率的不同步以及光谱采集时马达起始位置的误差，对后续光谱采集结果有较大的影响。
4.应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本技术的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种椭偏光路中光谱采集方法、系统和电子设备，用于解决现有技术中椭偏光路中光谱采集不准确的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种椭偏光路中光谱采集方法，至少包括以下步骤：
7.确定椭偏光路中光谱采集的第一对应关系和第二对应关系；所述第一对应关系为光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速之间的关系；所述第二对应关系为光谱仪采集积分时间与马达匀转速之间的关系；
8.根据椭偏光路光谱采集要求设置光谱仪采集积分时间，并基于所述光谱仪采集积分时间、所述第一对应关系和所述第二对应关系对待采集椭偏光路系统进行设置和光谱采集。
9.优选地，确定椭偏光路中光谱采集的第一对应关系的过程至少包括：
10.设置光谱仪和马达之间为双向触发工作模式、光谱仪采集积分时间、马达在匀转速后发送启动脉冲信号的第一设定角度；
11.设置马达匀转速，控制马达启动至匀转速，并在马达旋转到第一设定角度时发送启动脉冲信号；基于所述启动脉冲信号获取光谱仪采集开始时马达当前实际位置；
12.调整马达匀转速，控制马达调整至匀转速，并在马达到第一设定角度时重新发送
启动脉冲信号；基于启动脉冲信号再次获取光谱仪采集开始时马达当前实际位置；
13.经过多次调整马达匀转速进行的双向触发工作得到一组光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速的对应关系数据，并对所述光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速的对应关系数据进行拟合处理得到光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速之间的关系。
14.优选地，基于所述启动脉冲信号获取光谱仪采集开始时马达当前实际位置包括：
15.1)光谱仪收到所述启动脉冲信号后，在光谱采集开始时发出上升选通信号；
16.2)信号转换板卡将所述上升选通信号转换为上升脉冲信号；
17.3)所述上升脉冲信号触发马达记录光谱仪采集开始时马达当前实际位置。
18.优选地，基于所述双向触发工作确定椭偏光路中光谱采集的第二对应关系，至少包括：
19.设置光谱仪和马达之间为双向触发工作模式、光谱仪采集积分时间、马达匀转速的大小、马达在匀转速后发送启动脉冲信号的第二设定角度；
20.控制马达启动至匀转速，并在马达旋转到第二设定角度时发送启动脉冲信号；基于所述启动脉冲信号获取光谱仪采集积分时间段内对应的马达旋转距离；
21.调整光谱仪采集积分时间，并在马达到第一设定角度时重新发送启动脉冲信号；基于启动脉冲信号再次获取光谱仪采集积分时间段内对应的马达旋转距离；
22.调整马达匀转速，控制马达调整至匀转速，并在马达到第一设定角度时重新发送启动脉冲信号；基于启动脉冲信号再次获取光谱仪采集积分时间段内对应的马达旋转距离；
23.对经过多次调整光谱仪采集积分时间、马达匀转速进行的双向触发工作得到一组光谱仪采集积分时间与马达旋转距离的对应关系数据，并对所述光谱仪采集积分时间与马达旋转距离的对应关系数据进行处理得到光谱仪采集积分时间与马达匀转速之间的关系。
24.优选地，基于所述启动脉冲信号获取光谱仪采集开始时马达当前实际位置包括：
25.1)光谱仪收到所述启动脉冲信号后，在光谱采集开始时发出上升选通信号，并在所述光谱仪采集积分时间的结束时发出下降选通信号；
26.2)信号转换板卡将所述上升选通信号转换为上升脉冲信号、将所述下降选通信号转换为下降脉冲信号；
27.3)马达在所述上升脉冲信号的触发作用下记录光谱仪采集开始时马达当前实际位置、在所述下降脉冲信号的触发作用下记录光谱仪采集结束时马达当前实际位置；
28.4)根据光谱仪采集开始时马达当前实际位置和光谱仪采集结束时马达当前实际位置得到光谱仪采集积分时间段内对应的马达旋转距离。
29.优选地，基于所述光谱仪采集积分时间、所述第一对应关系和所述第二对应关系对待采集椭偏光路系统进行设置和光谱采集的过程包括如下步骤：
30.根据所述光谱仪采集积分时间和所述第二对应关系确定并设置马达匀转速；
31.根据所述马达匀转速和所述第一对应关系确定并设置光谱仪采集开始时马达当前实际位置；
32.将所述光谱仪采集开始时马达当前实际位置设置为马达发送启动脉冲信号的设定角度，然后按照设置的所述光谱仪采集积分时间、所述马达匀转速和所述马达发送启动
脉冲信号的设定角度控制马达和光谱仪进行光谱采集。
33.为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种椭偏光路中光谱采集系统，包括光谱仪、信号转换板卡和马达，所述信号转换板卡的输入端连接所述光谱仪，所述信号转换板卡的输出端连接所述马达；
34.光谱仪和马达之间为双向触发工作模式，基于双向触发工作模式确定椭偏光路中光谱采集的第一对应关系和第二对应关系；所述第一对应关系为光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速之间的关系；所述第二对应关系为光谱仪采集积分时间与马达匀转速之间的关系；
35.基于所述光谱仪采集积分时间的设置要求、所述第一对应关系和所述第二对应关系对待采集椭偏光路系统进行设置和光谱采集。
36.优选地，所述信号转换板卡包括信号转换芯片，用于将光谱仪发出的选通信号转换成记录脉冲信号，所述记录脉冲信号能够被马达控制器所识别。
37.为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种电子设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上的运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现上述的椭偏光路中光谱采集方法的步骤。
38.如上所述，本发明的椭偏光路中光谱采集方法、系统和电子设备，具有以下有益效果：
39.本发明椭偏光路中光谱采集的过程中，先确定椭偏光路中光谱采集的第一对应关系和第二对应关系；所述第一对应关系为光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速之间的关系；所述第二对应关系为光谱仪采集积分时间与马达匀转速之间的关系；然后，根据椭偏光路光谱采集要求设置光谱仪采集积分时间，并基于所述光谱仪采集积分时间、所述第一对应关系和所述第二对应关系对待采集椭偏光路系统进行设置和光谱采集。本发明利用椭偏光路中光谱采集的第一对应关系可以实现光谱仪采集开始时间和马达起始位置(马达发送启动脉冲信号的设定角度)的同步关系，利用椭偏光路中光谱采集的第二对应关系确定马达匀转速与光谱仪积分时间的同步关系，通过两级同步关系对椭偏光路中光谱采集进行设置，能够解决由于硬件特性造成的系统误差，从而提高信号测量的准确性。
附图说明
40.图1显示为本发明椭偏光路中光谱采集方法的流程示意图。
41.图2显示为本发明椭偏光路系统中光谱采集过程中的结构示意图。
42.图3显示为本发明光谱采集过程中双向触发工作过程确定第一对应关系的信号对应关系示意图。
43.图4显示为本发明实施例中椭偏光路中光谱采集的第一对应关系的确定过程示意图。
44.图5显示为本发明光谱采集过程中双向触发工作过程确定第二对应关系的信号对应关系示意图。
45.图6显示为本发明实施例中椭偏光路中光谱采集的第二对应关系的确定过程示意图。
具体实施方式
46.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
47.请参阅图1-6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
48.本发明利用光谱仪的选通脉冲信号(strobe)、马达控制器的触发信号(trigger)，以及信号转换板卡，进行光谱仪与马达之间的双向触发工作，确定光谱仪采集积分时间与马达匀转速之间的关系和光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速之间的关系；并根据两个关系实现在满足光谱采集要求的前提下设置光谱仪采集积分时间、马达匀转速和光谱仪采集开始时马达当前实际位置，基于设置的参数控制马达和光谱仪进行光谱采集能够做到光谱仪的积分频率与马达的旋转频率一致且光谱仪积分的每个周期起始位置相同，能够提高椭偏光路中光谱同步采集的准确性，进而提高后续测量分析的精度。基于上述技术构思，本发明提供一种椭偏光路中光谱采集方法、系统和电子设备。
49.方法实施例：
50.如图1所示为本发明椭偏光路中光谱采集方法的流程示意图，现通过以下示例的详细描述并结合图2和图3对本发明图1的流程示意图进行介绍说明。
51.本发明椭偏光路中光谱采集方法至少包括以下步骤：
52.s1，确定椭偏光路中光谱采集的第一对应关系和第二对应关系；所述第一对应关系为光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速之间的关系；所述第二对应关系为光谱仪采集积分时间与马达匀转速之间的关系；
53.本发明基于信号转换板卡进行光谱仪和马达之间的双向触发工作，并基于所述双向触发工作确定椭偏光路中光谱采集的第一对应关系和第二对应关系。
54.本发明的椭偏光路系统中包括光谱仪、信号转换板卡和马达，信号转换板卡的输入端连接光谱仪，信号转换板卡的输出端连接马达，其中光谱仪和马达之间为双向触发工作模式。
55.具体的，本发明的马达启动至匀转速后，在设定角度时向光谱仪发出光谱采集的启动脉冲信号(脉冲信号，trigger)以触发光谱仪，光谱仪在受到启动脉冲信号的触发后，先后发出上升选通信号和下降选通信号(选通信号，strobe)，上升选通信号和下降选通信号经过信号转换板卡后转换成记录脉冲信号触发马达，以记录当前马达当前实际位置。其中，记录脉冲信号包括上升脉冲信号和下降脉冲信号，具体的，光谱仪在收到启动脉冲信号后触发启动并在完成准备工作后开始采集光谱时发出上升选通信号，上升选通信号经过信号转换板卡后转换成上升脉冲信号触发马达；光谱仪在积分时间结束后发出下降选通信号，下降通信号经过信号转换板卡后转换成下降脉冲信号触发马达。该过程中，启动脉冲信号作为马达触发光谱仪的外部触发信号，同时，记录脉冲信号作为光谱仪触发马达的外部触发信号，因此，本发明的基于信号转换板卡实现光谱仪与马达之间的双向触发，即光谱仪
和马达之间为双向触发工作模式。
56.本发明的信号转换板卡包括信号转换芯片，用于将光谱仪发出选通信号转换成记录脉冲信号，所述记录脉冲信号能够被马达控制器所识别。
57.本发明基于所述双向触发工作确定椭偏光路中光谱采集的第一对应关系和第二对应关系的过程分别进行如下介绍。
58.如图2显示为本发明光谱采集过程中双向触发工作过程确定第一对应关系的信号对应关系示意图，图3显示为本发明椭偏光路系统中光谱采集过程中双向触发工作示意图，现结合图2和图3对本发明中椭偏光路中光谱采集的第一对应关系的确定过程进行描述。
59.基于所述双向触发工作确定椭偏光路中光谱采集的第一对应关系，至少包括：
60.s1-11，设置光谱仪和马达之间为双向触发工作模式、光谱仪采集积分时间、马达在匀转速后发送启动脉冲信号的第一设定角度；
61.s1-12，设置马达匀转速，控制马达启动至匀转速，并在马达旋转到第一设定角度时发送启动脉冲信号；基于所述启动脉冲信号获取光谱仪采集开始时马达当前实际位置；
62.基于所述启动脉冲信号获取光谱仪采集开始时马达当前实际位置包括：
63.1)光谱仪收到所述启动脉冲信号后，在光谱采集开始时发出上升选通信号；
64.2)信号转换板卡将所述上升选通信号转换为上升脉冲信号；
65.3)所述上升脉冲信号触发马达记录光谱仪采集开始时马达当前实际位置。
66.s1-13，调整马达匀转速，控制马达调整至匀转速，并在马达到第一设定角度时重新发送启动脉冲信号；基于启动脉冲信号再次获取光谱仪采集开始时马达当前实际位置；
67.s1-14，经过多次调整马达匀转速进行的双向触发工作得到一组光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速的对应关系数据，并对所述光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速的对应关系数据进行拟合处理得到光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速之间的关系。
68.由于光谱仪从接收到外部触发信号，到开始采集有一个不确定的延时，即由于光谱仪的特性，无法提前开启内部准备工作，因此开始启动内部准备时间不固定，因此，本发明通过通过记录光谱仪采集开始时马达当前实际位置，实现同步知光谱仪采集开始时间和马达起始位置(马达发送启动脉冲信号的设定角度)，从而能够消除启动准备到开始采集之间延时导致不准确的问题。
69.更具体，基于双向触发工作确定椭偏光路中光谱采集的第一对应关系的过程如图4所示如下：
70.(1)初始化光谱仪，马达、马达驱动器；
71.(2)设置光谱采集积分时间12毫秒、光谱仪采集模式为外部触发模式和马达在匀转速后发送启动脉冲信号的设定角度为0；；
72.(4)设置马达转速n，启动马达，使马达达到匀转速n的状态，设置马达旋转到0度时，发送启动脉冲信号；
73.(5)光谱仪收到马达发出的启动脉冲信号后，完成硬件准备工作后，开始采集光谱，同时发出上升选通信号；
74.(6)上升选通信号经过信号转换板卡转为上升脉冲信号；
75.(7)上升脉冲信号触发马达记录当前位置l，当前位置l作为光谱仪采集开始时马
达当前实际位置；
76.(8)调整马达匀转速n的大小，重复(4)-(7)的操作，可以得到一组当前位置与马达旋转速度的对应关系数据；
77.(9)对得到的得到一组当前位置与马达旋转速度的对应关系数据进行拟合处理，得到一条l＝kn+b的直线，表示不同匀转速下光谱仪采集开始时马达当前实际位置，其中，k为拟合系数，b为常数。
78.如图5显示为本发明光谱采集过程中双向触发工作过程确定第二对应关系的信号对应关系示意图，现结合图5对本发明中椭偏光路中光谱采集的第二对应关系的确定过程进行描述。
79.基于所述双向触发工作确定椭偏光路中光谱采集的第二对应关系，至少包括：
80.s1-21，设置光谱仪和马达之间为双向触发工作模式、光谱仪采集积分时间、马达匀转速的大小、马达在匀转速后发送启动脉冲信号的第二设定角度；
81.s1-22，控制马达启动至匀转速，并在马达旋转到第二设定角度时发送启动脉冲信号；基于所述启动脉冲信号获取光谱仪采集积分时间段内对应的马达旋转距离；
82.基于所述启动脉冲信号获取光谱仪采集开始时马达当前实际位置包括：
83.1)光谱仪收到所述启动脉冲信号后，在光谱采集开始时发出上升选通信号，并在所述光谱仪采集积分时间的结束时发出下降选通信号；
84.2)信号转换板卡将所述上升选通信号转换为上升脉冲信号、将所述下降选通信号转换为下降脉冲信号；
85.3)马达在所述上升脉冲信号的触发作用下记录光谱仪采集开始时马达当前实际位置p1、在所述下降脉冲信号的触发作用下记录光谱仪采集结束时马达当前实际位置p2；
86.4)根据光谱仪采集开始时马达当前实际位置p1和光谱仪采集结束时马达当前实际位置p2得到光谱仪采集积分时间段内对应的马达旋转距离。
87.s1-23，调整光谱仪采集积分时间，并在马达到第一设定角度时重新发送启动脉冲信号；基于启动脉冲信号再次获取光谱仪采集积分时间段内对应的马达旋转距离；
88.s1-24，调整马达匀转速，控制马达调整至匀转速，并在马达到第一设定角度时重新发送启动脉冲信号；基于启动脉冲信号再次获取光谱仪采集积分时间段内对应的马达旋转距离；
89.s1-25，对经过多次调整光谱仪采集积分时间、马达匀转速进行的双向触发工作得到一组光谱仪采集积分时间与马达旋转距离的对应关系数据，并对所述光谱仪采集积分时间与马达旋转距离的对应关系数据进行处理得到光谱仪采集积分时间与马达匀转速之间的关系。
90.由于光谱仪采集频率与马达转动频率必须保持一致，因此，若仪光谱仪为参照，需调整马达转动频率，才能使两者在时间上同步，本发明通过光谱仪积分时间与马达匀转速之间的关系，能够定标出马达匀转速与光谱仪积分时间的同步关系，从而实现控制光谱仪采集频率与马达转动频率相同的目的。
91.更具体，基于所述双向触发工作确定椭偏光路中光谱采集的第二对应关系的过程如图6所示，如下：
92.(1)初始化光谱仪，马达、马达驱动器；
93.(2)设置光谱仪采集模式为外部触发模式、马达匀转速n和设置光谱积分时间t＝12ms；
94.(3)启动马达；
95.(4)使马达达到匀转速n的状态，设置马达旋转到0度时发送启动脉冲以及触发脉冲步长；
96.(5)光谱仪收到所述启动脉冲信号后开始进行光谱积分，在光谱采集开始时发出上升选通信号，同时发出一个5v ttl高电平信号；
97.(6)信号转换板卡将所述上升选通信号转换为上升脉冲信号；
98.(7)所述上升脉冲信号触发马达记录光谱仪采集开始时马达当前实际位置p1；
99.(8)当5v ttl高电平信号保持至所述光谱仪采集积分时间结束时发出下降选通信号；
100.(9)信号转换板卡将所述下降选通信号转换为下降脉冲信号；
101.(10)所述下降脉冲信号触发马达记录光谱仪采集结束时马达当前实际位置p2；
102.(11)根据记录的光谱仪采集开始时马达当前实际位置p1和光谱仪采集结束时马达当前实际位置p2得到马达在光谱仪采集积分时间内的旋转距离，即马达旋转距离；
103.(12)修改光谱仪采集积分时间，重复(4)—(11)的操作；
104.(13)修改马达匀转速，重复(4)—(11)的操作；
105.(14)通过(12)、(13)的操作，可以得到一组光谱仪采集积分时间与马达旋转距离的对应关系数据；
106.(15)对光谱仪采集积分时间与马达旋转距离的对应关系数据进行拟合和转化处理得到一条t＝hn+c的直线，表示光谱仪采集积分时间t与马达匀转速n之间的关系；其中，h为拟合系数，c为常数，马达旋转距离与马达匀转速之间存在对应的转化关系。
107.s2，根据椭偏光路光谱采集要求设置光谱仪采集积分时间，并基于所述光谱仪采集积分时间、所述第一对应关系和所述第二对应关系对待采集椭偏光路系统进行设置和光谱采集。
108.本发明基于所述光谱仪采集积分时间、所述第一对应关系和所述第二对应关系对待采集椭偏光路系统进行设置和光谱采集的过程包括如下步骤：
109.s21，根据所述光谱仪采集积分时间和所述第二对应关系确定并设置马达匀转速；
110.根据椭偏光路光谱采集要求设置光谱仪采集积分时间；然后根据所述光谱仪采集积分时间和所述第二对应关系确定待设定的马达匀转速，并将所述待设定的马达转速设置为马达匀转速；
111.本发明通过光谱仪积分时间与马达匀转速之间的关系，能够定标出马达匀转速与光谱仪积分时间的同步关系，若仪光谱仪为参照，需调整马达转动频率，才能使两者在时间上同步从而实现控制光谱仪采集频率与马达转动频率相同的目的。
112.s22，根据所述马达匀转速和所述第一对应关系确定并设置光谱仪采集开始时马达当前实际位置；
113.根据所述马达匀转速和所述第二对应关系确定待设定的马达起始位置，并将所述待设定的马达起始位置设置为光谱仪采集开始时马达当前实际位置；
114.本发明，即由于光谱仪的特性，无法提前开启内部准备工作，因此开始启动内部准
备时间不固定，因此，本发明通过通过记录光谱仪采集开始时马达当前实际位置，实现同步知光谱仪采集开始时间和马达位置，从而能够消除光谱仪从接收到外部触发信号到开始采集之间的不确定延时。
115.s23，将所述光谱仪采集开始时马达当前实际位置设置为马达发送启动脉冲信号的设定角度，然后按照设置的所述光谱仪采集积分时间、所述马达匀转速和所述马达发送启动脉冲信号的设定角度控制马达和光谱仪进行光谱采集。
116.系统实施例：
117.为实现上述技术目的，本发明还提供一种椭偏光路中光谱采集系统，包括光谱仪、信号转换板卡和马达，所述信号转换板卡的输入端连接所述光谱仪，所述信号转换板卡的输出端连接所述马达；
118.光谱仪和马达之间为双向触发工作模式，基于双向触发工作模式确定椭偏光路中光谱采集的第一对应关系和第二对应关系；所述第一对应关系为光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速之间的关系；所述第二对应关系为光谱仪采集积分时间与马达匀转速之间的关系；
119.基于所述光谱仪采集积分时间的设置要求、所述第一对应关系和所述第二对应关系对待采集椭偏光路系统进行设置和光谱采集。
120.本发明的所述信号转换板卡包括信号转换芯片，用于将光谱仪发出的选通信号转换成记录脉冲信号，所述记录脉冲信号能够被马达控制器所识别；其中，选通信号包括上升选通信号和下降选通信号。
121.本发明的马达启动至匀转速后，在设定角度时向光谱仪发出光谱采集的启动脉冲信号，光谱仪在收到启动脉冲信号后，先在收到启动脉冲信号后触发启动并在完成准备工作后开始采集光谱时发出上升选通信号，然后光谱仪在积分时间结束后发出下降选通信号，上升选通信号和下降选通信号经过信号转换板卡后转换成记录脉冲信号触发马达，以记录马达当前实际位置，再通过调整设置参数，完成椭偏光路中光谱采集的第一对应关系和第二对应关系的确定，最后对待采集的椭偏光路中光谱采集系统进行设置和控制采集光谱。
122.本发明的椭偏光路中光谱采集系统在没有对现有硬件设备进行改动的前提下，通过增加信号转换板卡和提前确定椭偏光路中光谱采集的第一对应关系和第二对应关系，能够实现光谱仪采集开始时间和马达起始位置(马达发送启动脉冲信号的设定角度)的同步关系、马达匀转速与光谱仪积分时间的同步关系，通过两级同步关系对椭偏光路中光谱采集进行设置，能够解决由于硬件特性造成的系统误差，从而提高信号测量的准确性。
123.电子设备实施例：
124.为实现上述技术目的，本发明还提供一种电子设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上的运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现上述的椭偏光路中光谱采集方法的步骤。
125.椭偏光路中光谱采集方法已在上述方法实施例中详细介绍，此处不再赘述。
126.处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等，还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管
逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
127.本技术实施例的电子设备以多种形式存在，包括但不限于：
128.(1)移动通信设备：这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括：智能手机(例如：iphone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。
129.(2)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括：pda、mid和umpc设备等，例如ipad。
130.(3)便携式娱乐设备：这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括：音频、视频播放器(例如：ipod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。
131.(4)服务器：提供计算服务的设备，服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，服务器和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。
132.(5)其他具有数据交互功能的电子装置。
133.需要指出，根据实施的需要，可将本技术实施例中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可以将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤，以实现本技术实施例的目的。
134.上述根据本技术实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可存储在记录介质(诸如cd rom、ram、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器存储介质中并将被存储在本地记录介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件(诸如asic或fpga)的记录介质上的这样的软件处理。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件(例如，ram、rom、闪存等)，当所述软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现在此描述的双能曝光的切换控制方法。此外，当通用计算机访问用于实现在此示出的方法的代码时，代码的执行将通用计算机转换为用于执行在此示出的方法的专用计算机。
135.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和涉及约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术实施例的范围。
136.综上所述，本发明的椭偏光路中光谱采集系统在没有对现有硬件设备进行改动的前提下，通过增加信号转换板卡和提前确定椭偏光路中光谱采集的第一对应关系和第二对应关系，并利用椭偏光路中光谱采集的第一对应关系和第二对应关系能够实现光谱仪采集开始时间和马达起始位置(马达发送启动脉冲信号的设定角度)的同步关系、马达匀转速与光谱仪积分时间的同步关系，通过两级同步关系对椭偏光路中光谱采集进行设置，能够解决由于硬件特性造成的系统误差，从而提高信号测量的准确性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
137.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟
悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种椭偏光路中光谱采集方法，其特征在于，至少包括以下步骤：确定椭偏光路中光谱采集的第一对应关系和第二对应关系；所述第一对应关系为光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速之间的关系；所述第二对应关系为光谱仪采集积分时间与马达匀转速之间的关系；根据椭偏光路光谱采集要求设置光谱仪采集积分时间，并基于所述光谱仪采集积分时间、所述第一对应关系和所述第二对应关系对待采集椭偏光路系统进行设置和光谱采集。2.根据权利要求1所述的椭偏光路中光谱采集方法，其特征在于，确定椭偏光路中光谱采集的第一对应关系的过程至少包括：设置光谱仪和马达之间为双向触发工作模式、光谱仪采集积分时间、马达在匀转速后发送启动脉冲信号的第一设定角度；设置马达匀转速，控制马达启动至匀转速，并在马达旋转到第一设定角度时发送启动脉冲信号；基于所述启动脉冲信号获取光谱仪采集开始时马达当前实际位置；调整马达匀转速，控制马达调整至匀转速，并在马达到第一设定角度时重新发送启动脉冲信号；基于启动脉冲信号再次获取光谱仪采集开始时马达当前实际位置；经过多次调整马达匀转速进行的双向触发工作得到一组光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速的对应关系数据，并对所述光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速的对应关系数据进行拟合处理得到光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速之间的关系。3.根据权利要求2所述的椭偏光路中光谱采集方法，其特征在于，基于所述启动脉冲信号获取光谱仪采集开始时马达当前实际位置包括：1)光谱仪收到所述启动脉冲信号后，在光谱采集开始时发出上升选通信号；2)信号转换板卡将所述上升选通信号转换为上升脉冲信号；3)所述上升脉冲信号触发马达记录光谱仪采集开始时马达当前实际位置。4.根据权利要求2所述的椭偏光路中光谱采集方法，其特征在于，基于所述双向触发工作确定椭偏光路中光谱采集的第二对应关系，至少包括：设置光谱仪和马达之间为双向触发工作模式、光谱仪采集积分时间、马达匀转速的大小、马达在匀转速后发送启动脉冲信号的第二设定角度；控制马达启动至匀转速，并在马达旋转到第二设定角度时发送启动脉冲信号；基于所述启动脉冲信号获取光谱仪采集积分时间段内对应的马达旋转距离；调整光谱仪采集积分时间，并在马达到第一设定角度时重新发送启动脉冲信号；基于启动脉冲信号再次获取光谱仪采集积分时间段内对应的马达旋转距离；调整马达匀转速，控制马达调整至匀转速，并在马达到第一设定角度时重新发送启动脉冲信号；基于启动脉冲信号再次获取光谱仪采集积分时间段内对应的马达旋转距离；对经过多次调整光谱仪采集积分时间、马达匀转速进行的双向触发工作得到一组光谱仪采集积分时间与马达旋转距离的对应关系数据，并对所述光谱仪采集积分时间与马达旋转距离的对应关系数据进行处理得到光谱仪采集积分时间与马达匀转速之间的关系。5.根据权利要求4所述的椭偏光路中光谱采集方法，其特征在于，基于所述启动脉冲信号获取光谱仪采集开始时马达当前实际位置包括：1)光谱仪收到所述启动脉冲信号后，在光谱采集开始时发出上升选通信号，并在所述
光谱仪采集积分时间的结束时发出下降选通信号；2)信号转换板卡将所述上升选通信号转换为上升脉冲信号、将所述下降选通信号转换为下降脉冲信号；3)马达在所述上升脉冲信号的触发作用下记录光谱仪采集开始时马达当前实际位置、在所述下降脉冲信号的触发作用下记录光谱仪采集结束时马达当前实际位置；4)根据光谱仪采集开始时马达当前实际位置和光谱仪采集结束时马达当前实际位置得到光谱仪采集积分时间段内对应的马达旋转距离。6.根据权利要求5所述的椭偏光路中光谱采集方法，其特征在于，基于所述光谱仪采集积分时间、所述第一对应关系和所述第二对应关系对待采集椭偏光路系统进行设置和光谱采集的过程包括如下步骤：根据所述光谱仪采集积分时间和所述第二对应关系确定并设置马达匀转速；根据所述马达匀转速和所述第一对应关系确定并设置光谱仪采集开始时马达当前实际位置；将所述光谱仪采集开始时马达当前实际位置设置为马达发送启动脉冲信号的设定角度，然后按照设置的所述光谱仪采集积分时间、所述马达匀转速和所述马达发送启动脉冲信号的设定角度控制马达和光谱仪进行光谱采集。7.一种椭偏光路中光谱采集系统，其特征在于，包括光谱仪、信号转换板卡和马达，所述信号转换板卡的输入端连接所述光谱仪，所述信号转换板卡的输出端连接所述马达；光谱仪和马达之间为双向触发工作模式，基于双向触发工作模式确定椭偏光路中光谱采集的第一对应关系和第二对应关系；所述第一对应关系为光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速之间的关系；所述第二对应关系为光谱仪采集积分时间与马达匀转速之间的关系；基于所述光谱仪采集积分时间的设置要求、所述第一对应关系和所述第二对应关系对待采集椭偏光路系统进行设置和光谱采集。8.根据权利要求7所示的椭偏光路中光谱采集系统，其特征在于，所述信号转换板卡包括信号转换芯片，用于将光谱仪发出的选通信号转换成记录脉冲信号，所述记录脉冲信号能够被马达控制器所识别。9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上的运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现权利要求1-6任一项所述的椭偏光路中光谱采集方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种椭偏光路中光谱采集方法、系统和电子设备，电子设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上的运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现：确定椭偏光路中光谱采集的第一对应关系和第二对应关系；所述第一对应关系为光谱仪采集开始时马达当前实际位置与马达匀转速之间的关系；所述第二对应关系为光谱仪采集积分时间与马达匀转速之间的关系；然后，根据椭偏光路光谱采集要求设置光谱仪采集积分时间，并基于所述光谱仪采集积分时间、所述第一对应关系和所述第二对应关系对待采集椭偏光路系统进行设置和光谱采集。本发明能够解决由于硬件特性造成信号采集的系统误差。决由于硬件特性造成信号采集的系统误差。决由于硬件特性造成信号采集的系统误差。


技术研发人员：杨江涛
受保护的技术使用者：晶诺微（上海）科技有限公司
技术研发日：2023.05.05
技术公布日：2023/8/23