滤光片阵列、光谱传感器、成像模组、物质检测设备及方法技术

技术编号:39147737 阅读:11 留言:0更新日期:2023-10-23 14:57
本发明专利技术涉及光学技术领域,提供了滤光片阵列、光谱传感器、物质制备系统、设备及方法,其中,滤光片阵列,包括:多个滤光片组,每个滤光片组包括多个子滤光片,每个滤光片组中的各子滤光片按照预设规则排列,分别用于穿过不同波长的光线;每个滤光片组中各子滤光片穿过的光线之间的波长差大于等于预设波长差阈值。由于每个滤光片组中各子滤光片穿过的光线之间的波长差大于等于预设波长差阈值,能够有效解决由于滤光片中相邻滤光片之间存在的光谱串扰现象,从而有效避免由于光谱串扰现象导致的物质检测误差问题,提高基于光谱传感器对物质检测的准确性。测的准确性。测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
滤光片阵列、光谱传感器、成像模组、物质检测设备及方法


[0001]本专利技术涉及光学
,尤其涉及一种滤光片阵列、多通道光谱传感器、物质检测方法及设备。

技术介绍

[0002]基于滤光片的多通道光谱传感器由滤光片阵列和基于CMOS(Complementary Metal

Oxide

Semiconductor)技术构建的图像传感器两层组成。其中,滤光片阵列中各波长的滤光片分别覆盖一个CMOS像素点。目前,滤光片阵列中各滤光片的排列方式一般是按照波长大小顺序来排列,采用该排列方式的滤光片阵列对物质进行检测时,如果滤光片阵列中某个滤光片的波长光强过高,则与其相对应的CMOS像素点的信号就会溢出至与该滤光片相邻的滤光片所对应的CMOS像素点上,导致其也产生光强。这样就导致出现光谱串扰现象,无法判断相邻的滤光片所对应的CMOS像素点的信号产生原因,影响基于光谱传感器对目标物检测的准确性。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种滤光片阵列、光谱传感器、物质检测系统、设备及方法,旨在解决现有技术中基于光谱传感器进行物质检测时,由于滤光片阵列中相邻的滤光片之间存在光谱串扰现象,导致的物质检测误差问题,以提高基于光谱传感器对物质检测的准确性。
[0004]第一方面,本申请实施例提供一种滤光片阵列,包括:多个滤光片组,每个滤光片组包括多个子滤光片,每个滤光片组中的各子滤光片按照预设规则排列,分别用于穿过不同波长的光线;每个滤光片组中各子滤光片穿过的光线之间的波长差大于等于预设波长差阈值。
[0005]在一实施例中,多个滤光片组构成四个象限子阵列,每个象限子阵列分别包括至少一个滤光片组。
[0006]在一实施例中,每个滤光片组包括4个子滤光片,4个子滤光片组成2
×
2滤光片子矩阵阵列;2
×
2滤光片子矩阵阵列中相邻子滤光片穿过的光线之间的波长差大于等于预设波长差阈值。
[0007]在一实施例中,四个象限子阵列构成4
×
4滤光片矩阵阵列,4
×
4滤光片矩阵阵列中相邻子滤光片穿过的光线之间的波长差大于等于预设波长差阈值。
[0008]在一实施例中,4
×
4滤光片矩阵阵列中相邻子滤光片穿过的光线之间的波长差大于等于预设波长差阈值为120nm。
[0009]第二方面,本申请实施例提供一种光谱传感器,包括如上第一方面所述的滤光片阵列和像素阵列,该像素阵列包括多个像素单元,该像素阵列的各像素单元与滤光片阵列的各子滤光片之间对应设置,该像素阵列被配置成用于接收穿过滤光片阵列的光线以生成电信号,得到光谱数据。
[0010]在一实施例中,像素阵列包括不同类型的像素单元。
[0011]第三方面,本申请实施例提供了一种物质检测系统,包括如上第二方面所述的光谱传感器、光源及物质检测设备;其中,光源用于向待检测物质发射不同波长的光线;光谱传感器用于获取待检测物质的光谱数据;物质检测设备用于分析对应的光谱数据,得到待检测物质的组成成分。
[0012]第四方面,本申请实施例提供了一种物质检测设备,包括:处理器、存储器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序以实现如下步骤:获取光谱传感器得到的待检测物质的光谱数据;对光谱数据进行分析,得到待检测物质的组成成分。
[0013]第五方面,本申请实施例提供一种物质检测方法,该物质检测方法应用于如上第四方面所述的物质检测设备,该物质检测方法,包括:获取光谱传感器得到的待检测物质的光谱数据;对待检测物质的光谱数据进行分析,得到待检测物质的组成成分。
[0014]本申请实施例提供了滤光片阵列、光谱传感器、物质制备系统、设备及方法,其中,滤光片阵列,包括:多个滤光片组,每个滤光片组包括多个子滤光片,每个滤光片组中的各子滤光片按照预设规则排列,分别用于穿过不同波长的光线;每个滤光片组中各子滤光片穿过的光线之间的波长差大于等于预设波长差阈值。由于每个滤光片组中各子滤光片穿过的光线之间的波长差大于等于预设波长差阈值,能够有效解决由于滤光片中相邻滤光片之间存在的光谱串扰现象,从而有效避免由于光谱串扰现象导致的物质检测误差问题,提高基于光谱传感器对物质检测的准确性。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本申请实施例提供的滤光片阵列的结构示意图;图2为本申请实施例提供的光谱传感器的结构示意图;图3为本申请实施例提供的物质检测系统的结构示意;图4为本申请实施例提供的物质检测设备的结构示意图;图5为本申请实施例提供的物质检测方法的流程示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。
[0018]附图中所示的流程图仅是示例说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
[0019]还应当理解,在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目
的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0020]还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
[0021]本申请实施例通过提供一种滤光片阵列、光谱传感器、物质检测系统、设备及方法,用于解决现有技术中基于光谱传感器进行物质检测时,由于滤光片阵列中相邻的滤光片之间存在光谱串扰现象,导致的物质检测误差问题,以提高基于光谱传感器对物质检测的准确性。
[0022]请参阅图1,图1为本申请实施例提供的滤光片阵列的结构示意图。
[0023]由图1可知,本申请实施例提供的滤光片阵列10包括:多个滤光片组101,每个滤光片组101包括多个子滤光片102,每个滤光片组101中的各子滤光片102按照预设规则排列,分别用于穿过不同波长的光线;每个滤光片组101中各子滤光片102穿过的光线之间的波长差大于等于预设波长差阈值。
[0024]示例性地,每个滤光片组101中的各子滤光片102可以按照能够穿过的光线对应的波长值错开进行排列,例如,通过将相邻两个子滤光片102能够穿过的光本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滤光片阵列,其特征在于,包括:多个滤光片组,每个所述滤光片组包括多个子滤光片,每个所述滤光片组中的各子滤光片按照预设规则排列,分别用于穿过不同波长的光线;每个所述滤光片组中各子滤光片穿过的光线之间的波长差大于等于预设波长差阈值。2.根据权利要求1所述的滤光片阵列,其特征在于,所述多个滤光片组构成四个象限子阵列,每个所述象限子阵列分别包括至少一个滤光片组。3.根据权利要求1或2所述的滤光片阵列,其特征在于,每个所述滤光片组包括4个子滤光片,所述4个子滤光片组成2
×
2滤光片子矩阵阵列;所述2
×
2滤光片子矩阵阵列中相邻子滤光片穿过的光线之间的波长差大于等于预设波长差阈值。4.根据权利要求2所述的滤光片阵列,其特征在于,所述四个象限子阵列构成4
×
4滤光片矩阵阵列,所述4
×
4滤光片矩阵阵列中相邻子滤光片穿过的光线之间的波长差大于等于预设波长差阈值。5.根据权利要求1至3任一项所述的滤光片阵列,其特征在于,所述预设波长差阈值为120nm。6.一种光谱传感器,其特征在于,包括如权利要求1至5任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员:任政企付强孙琦
申请(专利权)人:大格创新科技深圳有限公司
类型:发明
国别省市:

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