光谱芯片的对准检测方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本申请涉及一种光谱芯片的对准检测方法、对准检测装置和电子设备。该光谱芯片的对准检测方法包括：确定所述光谱芯片的每个光调制单元与其对应的像素单元的重叠面积；响应于所述重叠面积占比大于或等于第一阈值，确定所述光调制单元为有效单元；以及，响应于所述有效单元与所述光调制单元的总数目的比值大于或等于第二阈值，确定所述光谱芯片的所述光调制单元与所述像素单元对准。这样，能够基于光调制单元与像素单元的重叠面积来确定其对准程度，从而确保光谱芯片的质量。从而确保光谱芯片的质量。从而确保光谱芯片的质量。

【技术实现步骤摘要】
光谱芯片的对准检测方法、装置和电子设备


[0001]本申请涉及光谱芯片
，更为具体地说，涉及一种光谱芯片的对准检测方法、对准检测装置和电子设备。

技术介绍

[0002]光与物质发生相互作用，如吸收、散射、荧光、拉曼等，会产生特定光谱，而每种物质的光谱，都是独一无二的。因此，光谱信息可以说是万物的“指纹”。
[0003]光谱仪能够直接检测物质的光谱信息，得到被测目标的存在状况与物质成分，是材料表征、化学分析等领域重要的测试仪器之一。从技术发展来看，微型光谱仪可分为四类：色散型、窄带滤波型、傅里叶变换型和计算重建型。
[0004]色散光谱仪一般由一个或多个衍射光栅、一段光程以及一个光探测器阵列组成，其中，来自被测目标的光信号在通过入射狭缝被准直照射在该衍射光栅上，衍射光栅将光谱成分分散到不同的方向，最后凹面镜将分散的光谱成分聚焦到光探测器阵列上以得到光谱分布。这种光谱仪拥有超高分辨率、宽光谱范围和成熟的技术，但色散型光谱仪依赖于其笨重的色散元件、长光程等，难以实现尺寸的压缩。
[0005]窄带滤波型光谱仪能够选择性地传输特定波长的光，实现对光谱的检测，其器件平面化且不需要长光程，在系统小型化方面具有一些优势。在窄带滤波型光谱仪中，用于进行波长选择的滤光片为带通滤光片。光谱分辨率越高，就必须使用通带越窄和越多的滤光片，这增加了整个系统的体积和复杂度。同时，当光谱响应曲线变窄时，光通量下降，导致信噪比降低。
[0006]傅里叶变换型光谱仪通常用于红外吸收或发射光谱的测量，通过对探测器得到的干涉图进行傅里叶变换得到待测光谱，具有信噪比高、尺寸小、成本低的优势。但是，傅里叶变化型光谱仪需要依赖外部摄像机来对干涉图进行散射成像，不利于进一步小型化。
[0007]随着计算机技术的发展，最近几年出现了一种新的光谱仪类型：计算重建型光谱仪，其通过计算来近似甚至重构入射光的光谱。计算重构型光谱仪可以相对较佳地解决因小型化而导致检测性能下降的问题。
[0008]由于计算重构型光谱仪属于新兴技术，在实际应用中，计算重构型光源仪遇到诸多技术问题。发现并解决这些技术问题，是推进计算重构型光谱仪成熟化的必经之路。当然该计算重构方法也可以用于光谱成像装置。
[0009]然而在计算重构类光谱仪或光谱成像装置中，光谱芯片的质量决定了光谱仪或光谱成像装置的性能，因此如何确保光谱芯片质量或如何判断光谱芯片质量成了亟需解决的问题。

技术实现思路

[0010]为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种光谱芯片的对准检测方法、对准检测装置和电子设备，其能够基于光调制单元与像素单元的重叠面积
来确定其对准程度，从而确保光谱芯片的质量。
[0011]根据本申请的一方面，提供了一种光谱芯片的对准检测方法，包括：确定所述光谱芯片的每个光调制单元与其对应的像素单元的重叠面积；响应于所述重叠面积占比大于或等于第一阈值，确定所述光调制单元为有效单元；以及，响应于所述有效单元与所述光调制单元的总数目的比值大于或等于第二阈值，确定所述光谱芯片的所述光调制单元与所述像素单元对准。
[0012]在上述光谱芯片的对准检测方法中，确定所述光谱芯片的每个光调制单元与其对应的像素单元的重叠面积包括：使用具有测距功能的光学检测装置识别所述光调制单元以及透过所述光调制单元观测到的与其对应的像素单元的重叠区域；以及，使用所述光学检测装置测量所述重叠区域的面积以获得所述重叠面积。
[0013]在上述光谱芯片的对准检测方法中，在确定所述光谱芯片的每个光调制单元与其对应的像素单元的重叠面积之前，进一步包括：获取同一批次加工出的多个光谱芯片；以及，对所述多个光谱芯片进行抽样以获得用于对准检测的两个以上的光谱芯片。
[0014]在上述光谱芯片的对准检测方法中，确定所述光谱芯片的每个光调制单元与其对应的像素单元的重叠面积包括：确定用于对准检测的第一光谱芯片和第二光谱芯片；将所述第一光谱芯片沿着第一方向切片以获得多个第一子光谱芯片；将所述第二光谱芯片沿着第二方向切片以获得多个第二子光谱芯片；以及，基于所述多个第一子光谱芯片之一和所述多个第二子光谱芯片之一的侧面轮廓确定每个光调制单元与其对应的像素单元的重叠面积。
[0015]在上述光谱芯片的对准检测方法中，基于所述多个第一子光谱芯片之一和所述多个第二子光谱芯片之一的侧面轮廓确定每个光调制单元与其对应的像素单元的重叠面积包括：对于具有预定行编号和预定列编号的光调制单元，确定所述多个第一子光谱芯片中与所述预定行编号对应的第一子光谱芯片，和所述多个第二子光谱芯片中与所述预定列编号对应的第二子光谱芯片；确定所述第一子光谱芯片与所述预定列编号对应的第一数值和所述第二子光谱芯片与所述预定行编号对应的第二数值；以及，基于所述第一数值和所述第二数值确定所述具有预定行编号和预定列编号的光调制单元与其对应的像素单元的重叠面积。
[0016]在上述光谱芯片的对准检测方法中，进一步包括：确定不与预定像素单元对应的另一光调制单元与所述预定像素单元重叠的无效面积；以及，响应于所述无效面积大于或等于第三阈值，确定所述预定像素单元未与光调制单元对准。
[0017]在上述光谱芯片的对准检测方法中，所述第一阈值为75％。
[0018]在上述光谱芯片的对准检测方法中，所述第二阈值为80％。
[0019]在上述光谱芯片的对准检测方法中，所述第三阈值为25％。
[0020]在上述光谱芯片的对准检测方法中，所述第三阈值为15％。
[0021]在上述光谱芯片的对准检测方法中，所述光谱芯片是用于计算光谱装置的接收180到1100纳米范围波段的光的光谱芯片。
[0022]根据本申请的另一方面，提供了一种光谱芯片的制备方法，包括：提供芯片半成品和光调制层半成品，所述光调制层半成品形成有至少一光调制单元；分别在所述芯片半成品和所述光调制层半成品设置至少一个第一标识件和至少一个第二标识件；以及，通过将
所述至少一个第一标识件与所述至少一个第二标识件对准的方式，将所述芯片半成品和所述光调制层半成品结合在一起以制备出所述光谱芯片。
[0023]在上述光谱芯片的制备方法中，所述至少一个第一标识件和至少一个第二标识件分别包括至少一个识别点和至少一个识别边。
[0024]在上述光谱芯片的制备方法中，所述至少一个第一标识件和至少一个第二标识件分别包括至少两个不平行的识别边。
[0025]在上述光谱芯片的制备方法中，所述光调制层半成品上的至少一个第二标识件的尺寸大于所述芯片半成品上的至少一个第一标识件的尺寸。
[0026]在上述光谱芯片的制备方法中，所述至少一个第一标识件包括至少两个第一子标识件，且所述至少两个第一子标识件在所述芯片半成品上对角设置；和/或，所述至少一个第二标识件包括至少两个第二子标识件，且所述至少两个第二子标识件在所述光调制层半成品上对角设置。
[0027]根据本申请的另一方面，提供了一种光谱芯片，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光谱芯片的对准检测方法，其特征在于，包括：确定所述光谱芯片的每个光调制单元与其对应的像素单元的重叠面积；响应于所述重叠面积占比大于或等于第一阈值，确定所述光调制单元为有效单元；以及响应于所述有效单元与所述光调制单元的总数目的比值大于或等于第二阈值，确定所述光谱芯片的所述光调制单元与所述像素单元对准。2.如权利要求1所述的光谱芯片的对准检测方法，其中，确定所述光谱芯片的每个光调制单元与其对应的像素单元的重叠面积包括：使用具有测距功能的光学检测装置识别所述光调制单元以及透过所述光调制单元观测到的与其对应的像素单元的重叠区域；以及使用所述光学检测装置测量所述重叠区域的面积以获得所述重叠面积。3.如权利要求1所述的光谱芯片的对准检测方法，其中，在确定所述光谱芯片的每个光调制单元与其对应的像素单元的重叠面积之前，进一步包括：获取同一批次加工出的多个光谱芯片；以及对所述多个光谱芯片进行抽样以获得用于对准检测的两个以上的光谱芯片。4.如权利要求1所述的光谱芯片的对准检测方法，其中，确定所述光谱芯片的每个光调制单元与其对应的像素单元的重叠面积包括：确定用于对准检测的第一光谱芯片和第二光谱芯片；将所述第一光谱芯片沿着第一方向切片以获得多个第一子光谱芯片；将所述第二光谱芯片沿着第二方向切片以获得多个第二子光谱芯片；以及基于所述多个第一子光谱芯片之一和所述多个第二子光谱芯片之一的侧面轮廓确定每个光调制单元与其对应的像素单元的重叠面积。5.如权利要求4所述的光谱芯片的对准检测方法，其中，基于所述多个第一子光谱芯片之一和所述多个第二子光谱芯片之一的侧面轮廓确定每个光调制单元与其对应的像素单元的重叠面积包括：对于具有预定行编号和预定列编号的光调制单元，确定所述多个第一子光谱芯片中与所述预定行编号对应的第一子光谱芯片，和所述多个第二子光谱芯片中与所述预定列编号对应的第二子光谱芯片；确定所述第一子光谱芯片与所述预定列编号对应的第一数值和所述第二子光谱芯片与所述预定行编号对应的第二数值；以及基于所述第一数值和所述第二数值确定所述具有预定行编号和预定列编号的光调制单元与其对应的像素单元的重叠面积。6.如权利要求1所述的光谱芯片的对准检测方法，进一步包括：确定不与预定像素单元对应的另一光调制单元与所述预定像素单元重叠的无效面积；以及响应于所述无效面积大于或等于第三阈值，确定所述预定像素单元未与光调制单元对准。7.如权利要求1到6中任意一项所述的光谱芯片的对准检测方法，其中，所述第一阈值为75％。
8.如权利要求1到6中任意一项所述的光谱芯片的对准检测方法，其中，所述第二阈值为80％。9.如权利要求6所述的光谱芯片的对准检测方法，其中，所述第三阈值为25％。10.如权利要求6所述的光谱芯片的对准检测方法，其中，所述第三阈值为15％。11.如权利要求1所述的光谱芯片的对准检测方法，其特征在于，所述光谱芯片是用于计算光谱装置的接收180纳米到1100纳米范围波段的光的光谱芯片。12.一种光谱芯片的制备方法，包括：提供芯片半成品和光调制层半成品，所述光调制层半成品形成有至少一光调制单元；分别在所述芯片半成品和所述光调制层半成品设置至少一个第一标识件和至少一个第二标识件；以及通过将所述至少一个第一标识件与所述至少一个第二标识件对准的方式，将所述芯片半成品和所述光调制层半成品结合在一起以制备出所述光谱芯片。13...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，黄志雷，黄乾友，
申请(专利权)人：上海与光彩芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：