本發(fā)明涉及一種用于校準成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法和系統(tǒng)。進一步地，本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行用于校準成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法的計算機程序和計算機可讀存儲介質。該方法和裝置可以特別地用于校準用于紅外光譜區(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，用于光學研究的其他光譜儀裝置也是可行的。

背景技術：

1、光譜方法廣泛用于研究、工業(yè)和客戶應用中，以實現比如光學分析和/或質量控制等多種應用?？梢栽谑称?、農業(yè)、制藥、醫(yī)療、生命科學等領域找到用例。有多種方法(比如光度測定法、吸收測定法、熒光測定法和拉曼光譜測定法)可用，以實現定性和/或定量樣本分析。這些方法通常涉及將特定波長下的光譜信息(比如樣本的輻照度)映射到光譜裝置的特定物理部分，例如，檢測器像素、時間間隔等。

2、例如，當從單件制造轉向批量生產時，生產大量光譜儀裝置通常對不同光譜儀裝置之間的光譜同質化有高要求。具體地，為了在采用給定光譜儀群中的任何光譜儀裝置時都能獲得準確的預測模型，來自光譜數據的定量和/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性。例如，不同光譜儀裝置的關鍵參數(比如光譜分辨率、雜散光影響和/或檢測器特性)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現相同模型預測。作為示例，生產層面上的同質化確保所有光譜儀裝置都以非常高的精度生產，使得表征光譜儀裝置的光譜性能的所有關鍵參數在光譜儀群中幾乎是相同的。然而，這可能對生產公差和/或生產廢品率提出極高的要求。

4、作為另一示例，通過模型校準可以實現同質化，其方式是為光譜儀群中的每個光譜儀裝置專門校準可訓練模型。然而，這種方法通常需很大的工作量，因為每個光譜儀裝置都必須針對其可能用于的每個潛在用例進行校準和/或每個單獨的光譜儀裝置可能僅適合于其為之校準的特定用例。

5、盡管已知的方法和裝置實現了這些優(yōu)點，但仍然存在若干技術挑戰(zhàn)。具體地，如果向光譜數據的可訓練模型饋送的針對同一樣本的光譜數據與噪聲限制機制不同，則這些可訓練模型的預測準確度可能會受到影響。作為示例，用不同光譜儀裝置(其儀器分辨率不同)獲得的光譜數據通常會提供這種不同的光譜數據。在建模方面，這種技術挑戰(zhàn)只能通過對可訓練模型進行特定訓練來克服，以應對不同光譜儀裝置之間的差異。然而，隨著可訓練模型需要用于的光譜儀裝置的數量增加，這種程序變得越來越不可行。需要一種在單獨的光譜儀裝置層面上的全局的、與用例無關的校準和校正方案，該方案使得能夠將所得光譜數據群同質化到可訓練模型在整個光譜儀裝置群中都能產生準確結果的程度。

6、j.c.weatheran等人，“adapting?raman?spectra?from?laboratoryspectrometers?to?porta-ble?detection?libraries[使實驗室光譜儀的拉曼光譜適配于便攜式檢測庫”]，applied?spectroscopy[應用光譜學]，第67卷，第2期，2013年，該文描述了將使用高分辨率實驗室光譜儀收集的拉曼光譜數據處理成適合導入1064nm?deltanu第一代可現場部署光譜儀原型機的用戶庫的格式。所使用的兩個實驗室系統(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！：使用可調諧法布里-珀羅干涉儀表征線擴散函數]”，proc.spie?11451,advances?in?optical?and?mechanical?technologies?fortelescopes?and?instrumentation?iv[spie會議論文集，第11451卷，望遠鏡和儀器的光學和機械技術進展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和近紅外積分場光譜儀(harmoni)的線擴散函數(lsf)的可調諧法布里-珀羅設計。

8、e.emsellem等人，“the?phangs-muse?survey:probing?the?chemo-dynamicalevolution?of?disc?galaxies[phangs-muse調查：探索盤狀星系的化學動力學演化]”，a&a[天文學與天體物理學]，第659卷，2022年3月，a191，該文描述了phangs-muse調查，其是利用eso?vlt的muse積分場光譜儀(ifs)對19個近鄰的大質量恒星形成盤狀星系進行測繪的項目。

9、us2007/0046933?a1描述了一種光譜分析方法，其中，刺激樣本以產生至少一種包含在樣本中的組分的測試光譜線或光譜，并使用透射的和/或發(fā)射的電磁射線來創(chuàng)建測試光譜線或光譜。

10、ep?0?982?582?a1描述了在光譜儀測得的光譜數據中抑制不需要組分(比如h20和c02)的影響。對數據進行修改，使得其分辨率與儀器的分辨率相匹配，對數據進行過濾以考慮樣本的干擾影響，并且從測得的樣本光譜中減去該數據以提供校正后的輸出數據。

11、us?5,303,165?a描述了一種光譜測定儀器，該儀器針對尖銳光譜線表現出本征輪廓，針對窄光譜線產生輪廓數據。

12、要解決的問題

13、因此，期望提供至少部分地解決上述關于光譜儀裝置校準的技術挑戰(zhàn)的方法和裝置。具體地，應提出一種用于校準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)提供全局且獨立于用例的校準，從而確保光譜儀裝置的結果的準確性和可靠性高。

技術實現思路

1、這個問題通過具有獨立權利要求的特征的用于校準成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法和系統(tǒng)、計算機程序和計算機可讀存儲介質來解決。從屬權利要求以及整個說明書中列出了可以以獨立方式或任何任意組合方式實現的有利實施例。

2、如本文所使用的，術語“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。這些術語既可以是指除了這些術語引入的特征之外，在該上下文中描述的實體中不存在另外特征的情況，又可以是指存在一個或多個另外特征的情況。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僅且單獨地由b組成的情況)，又可以是指除了b之外，實體a中還存在一個或多個另外要素(比如要素c、要素c和d或者甚至另外要素)的情況。

3、進一步地，應當注意，指示特征或要素可以出現一次或不止一次的術語“至少一個”、“一個或多個”、或類似表述典型地在介紹相應特征或要素時僅使用一次。在大多數情況下，當提及相應特征或要素時，不重復表述“至少一個”或“一個或多個”，但事實上，相應的特征或要素可能出現一次或不止一次。

4、進一步地，如本文所使用的，術語“優(yōu)選地”、“更優(yōu)選地”、“特別地”、“更特別地”、“具體地”、“更具體地”或類似術語與可選特征結合使用，而不限制替代性的可能性。這些術語引入的特征是可選特征并且不旨在以任何方式限制權利要求的范圍。正如技術人員將認識到的，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)明的實施例中”或類似表述引入的特征旨在是可選特征，而不對本發(fā)明的替代性實施例有任何限制，不對本發(fā)明的范圍有任何限制，并且不對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，術語“光譜儀裝置”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于能夠光學分析至少一個樣本、從而生成關于該樣本的至少一個光譜特性的至少一條信息的裝置。具體地，該術語可以是指能夠記錄關于光譜或其分區(qū)(比如波長區(qū)間)的對應波長的信號強度的裝置，其中，該信號強度可以優(yōu)選地以電信號的形式提供，該電信號可以用于進一步評估。可以使用具體地包括至少一個波長選擇元件(比如光學濾波器和/或色散元件)的光學元件以將入射光分離成具有組成波長分量的光譜，這些組成波長分量的相應強度通過采用檢測器裝置來確定。此外，可以使用可以被設計用于接收入射光并將入射光傳輸到光學元件的另外光學元件。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。對于光譜儀裝置的可能實施例，參考如下文將進一步詳細概述的光譜儀裝置的描述。

7、如本文所使用的，術語“校準(calibrating)”(該過程也被稱為“校準(calibration)”)是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于確定、校正和調整光譜儀裝置處的測量不準確性中的至少一項的過程。校準過程的結果(通常也被稱為“一項校準信息”)也可以是或者包括關于校準過程的結果的至少一項信息，比如校準函數、校準因子、校準矩陣等，例如用于將一個或多個測得值轉換為一個或多個經校準的值或“真實”值。作為示例，測量不準確性可能源自波長確定中存在的不確定性和/或源自對光譜儀裝置的測量信號產生的內在和/或外在干擾。校準光譜儀裝置可以包括波長校準、雜散光校準、暗電流校準、光譜分辨率測試中的至少一種。校準(具體地是每次校準)可以包括至少一個兩步過程，其中，在第一步中，確定關于光譜儀裝置的測量信號與已知標準的偏差的信息，其中，在第二步中，使用該信息校正和/或調整光譜儀裝置的測量信號，以便減少、最小化和/或消除該偏差。校準可以包括將該項校準信息應用于例如光譜儀裝置的測量信號和/或測量光譜。光譜儀裝置的校準可以提高和/或維持利用經校準的光譜儀裝置執(zhí)行的測量的準確性。替代性地或另外地，校準可以包括準備光譜儀裝置的測量信號和/或測量光譜，使得可以使用測量信號和/或測量光譜用于進一步分析和/或評估，比如通過準備測量信號和/或測量光譜作為分析測量信號和/或測量光譜的一個或多個可訓練模型的輸入數據。校準可以確保測量信號和/或測量光譜適合于由可訓練模型分析，以便提供準確的結果。

8、光譜儀裝置的校準具體地可以在光譜儀裝置制造商的制造商現場執(zhí)行。然而，也可以在現場、比如在使用現場處安裝光譜儀裝置之后和/或出于維護目的而進行校準。

9、如本文所使用的，術語“成批”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于在共同制造過程中制造的多個光譜儀裝置。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生多個經組裝的光譜儀裝置。共同制造過程可以具體地指就時間和/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檢測器裝置。具體地，在校準光譜儀裝置時，可能需要并且可以對光譜儀裝置所包括的檢測器裝置進行校準。如本文所使用的，術語“檢測器裝置”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于能夠記錄和/或監(jiān)測入射光的任意裝置或裝置組合。檢測器裝置可以響應于入射照射并且可以被配置用于生成指示照射強度的電信號。檢測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))中的一個或多個內敏感。檢測器裝置具體地可以是或者可以包括至少一個光學傳感器，例如，光學半導體傳感器。作為示例，具體地，在檢測器裝置在紅外光譜范圍內(比如在近紅外光譜范圍內)敏感的情況下，半導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組成的組中的至少一個半導體傳感器：si、pbs、pbse、ge、ingaas、擴展型ingaas、insb或hgcdte。作為示例，檢測器裝置可以包括至少一個光電檢測器，比如至少一個ccd或cmos裝置。檢測器裝置具體地可以包括至少一個檢測器陣列，該至少一個檢測器陣列包括多個像素化傳感器，其中，每個像素化傳感器被配置為檢測至少一個組成波長分量的至少一部分。

11、檢測器裝置包括被配置用于將入射光分離成具有組成波長分量的光譜的至少一個光學元件。如本文所使用的，術語“光學元件”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于適合于以波長相關方式對光進行透射、反射、偏轉或散射中的一種或多種的任意元件或元件組合。光學元件可以具體地在將入射光分離成具有組成波長分量的光譜之后進一步被配置用于將光譜傳輸到檢測器裝置上。具體地，在光學元件處對入射光進行波長相關的透射、反射、偏轉或散射可以使光譜的組成波長分量發(fā)生空間分離，這些組成波長分量可以直接或間接地傳輸到檢測器裝置上。

12、如本文所使用的，術語“光”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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或多個。術語“紫外光譜”或“uv”通常是指波長為1nm至380nm、優(yōu)選地為100nm至380nm的電磁輻射。術語“可見”通常是指380nm至760nm的波長。術語“紅外”或“ir”通常指760nm至1000μm的波長，其中，760nm至3μm的波長通常被稱為“近紅外”或“nir”，而3μ至15μm的波長通常被稱為“中紅外”或“midir”，并且15μm至1000μm的波長被稱為“遠紅外”或“fir”。

13、如本文所使用的，術語“光譜”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于由光譜儀裝置研究的光學光譜范圍、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)的分區(qū)。光譜的每個部分可以由光信號構成，該光信號由信號波長和對應的信號強度定義。如本文所使用的，術語“組成波長分量”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于形成光譜的一部分的光信號。具體地，光信號可以包括對應于相應波長或波長區(qū)間的信號強度。

14、檢測器裝置進一步包括多個光敏元件，其中，每個光敏元件被配置用于接收這些組成波長分量之一的至少一部分并用于根據由相應組成波長分量的至少一部分對相應光敏元件的照射情況來生成相應的檢測器信號。

15、如本文所使用的，術語“光敏元件”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于由檢測器裝置包括的單獨光學傳感器，其中，每個光學傳感器具有至少一個光敏區(qū)域，該至少一個光敏區(qū)域被配置用于記錄光敏元件通過生成至少一個輸出信號而得到的光響應，該至少一個輸出信號取決于照到特定光敏區(qū)域上的組成波長分量之一的一部分的強度。由每個單獨的光學傳感器包括的至少一個光敏區(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均勻區(qū)域。至少一個輸出信號可以特別地用作檢測器信號并且可以優(yōu)選地提供給外部評估單元以用于進一步評估。

16、如本文所使用的，術語“檢測器信號”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于由至少一個檢測器生成的信號、具體地指光敏元件的至少一個輸出信號。至少一個輸出信號可以選自電子信號和光信號中的至少一個。至少一個輸出信號可以是模擬信號和/或數字信號。相鄰光敏元件的輸出信號可以同時生成，或者以時間上連續(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應的一系列輸出信號。此外，各個光敏元件可以優(yōu)選地是有源像素傳感器，其可以適配成在將輸出信號作為檢測器信號提供給外部評估單元之前放大輸出信號。出于該目的，光敏元件可以包括一個或多個信號處理裝置，比如一個或多個濾波器和/或模數轉換器，用于對電子信號進行處理和/或預處理。

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，應注意的是，不同的順序也是可能的。進一步地，還可以一次或重復地執(zhí)行一個或多個方法步驟。進一步地，可以同時或者以適時重疊的方式執(zhí)行兩個或更多個方法步驟。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)至少一個系統(tǒng)表征步驟，該至少一個系統(tǒng)表征步驟包括通過將通過使用光譜儀裝置測得的至少一個光譜與至少一個參考光譜進行比較來確定在對應波長下的線擴散函數；

20、b)至少一個分辨率同質化步驟，該至少一個分辨率同質化步驟包括針對每個波長將線擴散函數的分辨率轉換為針對對應波長的預定義目標分辨率，其中，針對每個波長的目標分辨率是針對相應波長的預定義目標成批分辨率值。

21、如本文所使用的，術語“系統(tǒng)表征”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于確定光譜儀裝置的一個或多個系統(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據相關的系統(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/或檢測器特性中的一項或多項。系統(tǒng)表征步驟可以用光譜儀裝置群中的每個光譜儀裝置來執(zhí)行。系統(tǒng)表征步驟可以確定光譜儀裝置群中的每個光譜儀裝置的一個或多個系統(tǒng)特性。系統(tǒng)特性可以針對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)行以估計儀器線擴散函數，該儀器線擴散函數提供對作為波長函數的光譜分辨率的估計。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據來確定系統(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據(比如分析通過使用光譜儀裝置測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，術語“參考光譜”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于通過用參考光譜儀裝置測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量參考物體而測得。參考光譜可以存儲在數據庫中并且可以在執(zhí)行步驟a)時被檢索。

23、如本文所使用的，術語“線擴散函數”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于描述光敏元件對具有特定波長的入射光的響應分布的信息。具體地，線擴散函數可以描述每個光敏元件的檢測器信號與固定單色激發(fā)的關系。線擴散函數可以用于估計光譜儀裝置的作為波長的函數的光譜分辨率。具體地，線擴散函數可以描述多個光敏元件對具有特定波長的入射光的響應分布。對于特定波長，線擴散函數可以包括多個光敏元件對具有特定波長的入射光的離散響應分布和/或連續(xù)響應分布。響應分布可以用于估計光譜儀在特定波長下的光譜分辨率，比如通過將一個或多個分辨率函數擬合到該分布。線擴散函數可以針對光譜儀裝置的整個波長區(qū)間內的至少兩個特定波長來確定。整個波長區(qū)間上的線擴散函數可以通過在特定波長下的線擴散函數之間、具體地在由線擴散函數估計的光譜分辨率之間進行插值來獲得。

24、如本文所使用的，術語“分辨率”(也稱為“光譜分辨率”)是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于對光譜儀分辨測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、波長或頻率差。

25、系統(tǒng)表征步驟可以包括：

26、a1)通過使用至少一個寬帶光源透過至少一個光學干涉儀照射光譜儀裝置；

27、a2)針對多個光敏元件，根據步驟a1)中透過光學干涉儀的照射情況來確定多個檢測器信號；以及

28、a3)根據多個檢測器信號來確定線擴散函數。

29、如本文所使用的，術語“寬帶光源”是廣義的術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于發(fā)射寬光譜范圍內的光(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。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內、更具體地波長為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、具體地波長為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)內的光的熱發(fā)射器。作為示例，寬帶光源可以包括以下各項中的至少一項：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，術語“光學干涉儀”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于使光、具體地是光譜范圍內的光能夠疊加以產生對疊加光的干涉效果的裝置或裝置組合。例如，光學干涉儀可以被配置用于將入射光分成至少兩個光束，并且進一步用于使分光光束相對于彼此產生相移。光學干涉儀可以進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。光學干涉儀可以包括選自由以下各項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，光學干涉儀的主頻率、具體地光學干涉儀的主透射頻率和/或主反射頻率可以在預先確定的光譜范圍內變化。在步驟a2)中，多個檢測器信號可以根據光學干涉儀的主頻率來確定。在步驟a3)中，線擴散函數可以通過將光學干涉儀的主頻率、具體地光學干涉儀的主透射頻率和/或主反射頻率與多個光敏元件的生成多個檢測器信號中的與該主頻率相關聯(lián)的強度峰值的像素位置和標識號中的至少一者進行比較來確定。如本文所使用的，術語“像素位置”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于光敏元件在檢測器裝置中的任意一項位置信息。像素信息可以通過使用絕對位置信息和相對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器裝置中的位置。如本文所使用的，術語“標識號”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于唯一地標識檢測器裝置所包括的每個光敏元件的一項數字或字母數字信息。例如，檢測器裝置的光敏元件可以根據檢測器裝置的出現順序來編號。然而，用于標識檢測器裝置中的光敏元件的其他選項也是可行的。

32、作為示例，光學干涉儀可以包括用于將入射光分成至少兩個照射路徑的至少一個分束裝置。光學干涉儀可以進一步包括在第一照射路徑上的至少一個掃描反射鏡和在第二照射路徑上的至少一個靜止反射鏡。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，其中，靜止反射鏡可以保持靜止。具體地，在步驟a2)中，多個檢測器信號可以是針對掃描反射鏡在第一照射路徑上的多個位置來確定的。掃描反射鏡的多個位置可以彼此不同。步驟a3)可以進一步包括將多個檢測器信號與掃描反射鏡的多個位置進行關聯(lián)。具體地，在步驟a3)中，將多個檢測器信號與掃描反射鏡的多個位置進行關聯(lián)可以用于確定線擴散函數。

33、步驟a3)可以包括處理在步驟a2)中確定的多個檢測器信號，從而獲得多個經處理的檢測器信號。在步驟a3)中確定線擴散函數可以包括根據多個經處理的檢測器信號來確定線擴散函數。處理多個檢測器信號可以具體地包括對多個檢測器信號進行變換。作為示例，可以通過使用至少一種傅立葉變換來對多個檢測器信號進行變換。

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光譜連續(xù)寬帶光源的光學干涉儀的光，并使用光譜儀裝置的檢測器裝置來形成傅立葉變換光譜儀。所產生的干涉圖(即，作為干涉儀的反射鏡位置的函數的測得的強度)可以用于計算光譜儀裝置在每個波長位置處的線擴散函數。

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遍布要校準的光譜儀裝置的波長范圍；

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得的光譜進行比較來確定線擴散函數。

38、如本文所使用的，術語“單色光源”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于發(fā)射具有一個單一波長或在不超過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內的光。作為示例，單色光源可以包括與帶通濾波器結合的連續(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應波長下的線擴散函數相當。單色光源可以具體地包括多個單色光源。

39、步驟aii)可以包括通過使用理論線擴散函數進行核卷積來展寬單色光源的已知光譜。步驟aii)可以具體地包括調整理論核的參數，直至單色光源的經展寬的光譜與測得的光譜相匹配。經調整的核參數可以用于近似該波長下的線擴散函數。理論核可以是選自由以下各項組成的組中的至少一種核：僅具有一個自由參數的高斯核；洛倫茲輪廓；莫法特輪廓；或沃伊特輪廓；不對稱核。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自由參數的高斯核。在該示例中，高斯核的自由參數可以是半高全寬(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單色光源，這些單色光源的中心波長遍布要表征的光譜儀裝置的整個波長范圍。單色光源的中心波長可以表示單色光源的光譜中具有最高強度的波長。舉例來說，這種單色光源可以使用與帶通濾波器結合的連續(xù)發(fā)射器和/或通過使用單色發(fā)射器(比如激光器等)來實現。源的本征光譜寬度可以優(yōu)選地小于光譜儀裝置在對應波長下的線擴散函數。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該照射的響應進行比較，可以確定光譜儀裝置在單色光源的中心波長下的線擴散函數。例如，確定線擴散函數可以包括使用理論線擴散函數進行核卷積來展寬已知的高分辨率光譜?？梢哉{整該理論核的參數，直至經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。最佳擬合函數參數可以用于理論上近似該波長下的線擴散函數。理論核可以是僅具有一個自由參數(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自由參數。然而，其他的、特別是不對稱的核也是可能的?？梢酝ㄟ^在不同單色源的局部估計的擬合參數之間進行插值來獲得在整個光譜范圍內隨波長變化的線擴散函數。

41、替代性地或另外地，系統(tǒng)表征步驟可以包括：

42、aa)通過使用至少一個寬帶光源來照射至少一個參考物體；

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得的光譜進行比較來確定線擴散函數，其中，參考物體的已知光譜是通過使用至少一個高分辨率光譜儀而預先確定的。

44、步驟ab)可以包括通過使用理論線擴散函數進行核卷積來展寬參考物體的已知光譜。步驟ab)可以包括調整理論核的參數，直至參考物體的經展寬的光譜與測得的光譜相匹配。經調整的核參數可以用于近似該波長下的線擴散函數。理論核可以是選自由以下各項組成的組中的至少一種核：僅具有一個自由參數的高斯核；洛倫茲輪廓；莫法特輪廓；或沃伊特輪廓；不對稱核。

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空間中測得的光譜進行直接比較和/或將參考物體的已知光譜的至少一個導數與通過使用光譜儀裝置測得的光譜的至少一個導數進行比較、具體地為比較這些光譜的一階導數、二階導數和/或更高階導數。

46、包括步驟aa)和ab)的系統(tǒng)表征步驟可以包括使用一個或多個參考物體，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先測得。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、具體地為多個光敏元件的響應與本征光譜進行比較，光譜儀裝置在每個波長位置處的線擴散函數可以是可確定的。數學處理可以包括與理論核進行卷積，如以上所概述的。例如，高斯核可以用于確定線擴散函數。比較可以在信號空間中進行，或者使用其更高的導數進行。這可以具有以下優(yōu)點：不受分辨率差異影響的恒定偏移(比如由于光譜儀系統(tǒng)中的雜散光而導致的恒定偏移)可以不影響用于找到最佳線擴散函數的損失函數。

47、進一步地，如以上所概述的，該方法可以包括至少一個分辨率同質化步驟。如本文所使用的，術語“分辨率同質化”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。作為分辨率同質化步驟的結果，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其他光譜儀裝置的系統(tǒng)特性相同。分辨率同質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。分辨率同質化步驟可以包括使用先前確定的每個光譜儀裝置的線擴散函數的即時狀態(tài)(is-state)，并以計算方式將線擴散函數的即時狀態(tài)轉換為目標狀態(tài)。線擴散函數的即時狀態(tài)可以指在步驟a)中確定的線擴散函數的狀態(tài)，具體地指示光譜儀裝置在特定波長下的光譜分辨率。即時狀態(tài)可以具體地為光譜儀裝置的單獨狀態(tài)。對于成批光譜儀裝置中的不同光譜儀裝置而言，即時狀態(tài)可以是不同的。

48、如以上所概述的，分辨率同質化步驟包括：針對每個波長，將線擴散函數的分辨率轉換為針對對應波長的預定義目標分辨率，其中，針對每個波長的目標分辨率是針對相應波長的預定義目標成批分辨率值。

49、如本文所使用的，術語“目標分辨率”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于定義分辨率同質化步驟的標稱值的分辨率、具體地為如上定義的分辨率。目標分辨率可以是波長相關的。目標分辨率可以針對光譜儀裝置的整個波長區(qū)間中的每個波長來定義。目標分辨率可以是固定的目標分辨率。對于成批光譜儀裝置中的每個光譜儀裝置而言，目標分辨率可以是相同的。目標分辨率可以低于該群中的單獨光譜儀裝置的分辨率。這可能是需要的，因為可以將較窄的線擴散函數、具體地為線擴散函數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，術語“目標成批分辨率值”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于對于成批光譜儀裝置中的每個光譜儀裝置的目標分辨率相同。

51、目標分辨率和目標成批分辨率值是預定義的。如本文所使用的，術語“預定義”可以指但不限于可以在執(zhí)行該方法之前已知和/或確定目標分辨率和/或目標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分辨率和/或目標成批分辨率值。

52、預定義目標成批分辨率值aλ,target可以被選擇為使得針對光譜儀裝置的相應波長的轉換分辨率aλ,conv滿足aλ,conv≤aλ,target。

53、將線擴散函數的相應分辨率aλ,meas轉換為預定義目標分辨率可以包括將測得的光譜與寬度由二次減法描述的至少一個核進行卷積。

54、例如，線擴散函數可以是在波長fwhmλ下具有測得的半高全寬λ的高斯函數，并且預定義目標成批分辨率值可以是預定義半高全寬fwhmλ,target。該轉換可以包括將測得的光譜與寬度由二次減法描述的高斯核進行卷積。

55、在該示例中，預定義的目標成批分辨率值可以是整個群的目標分辨率值。在波長λ下的同質化光譜數據點sλ可以通過將測得的光譜與寬度為fwhmλ,conv的高斯核進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檢測器裝置。檢測器裝置包括被配置用于將入射光分離成具有組成波長分量的光譜的至少一個光學元件。檢測器裝置進一步包括多個光敏元件。每個光敏元件被配置用于接收這些組成波長分量之一的至少一部分并用于根據由相應組成波長分量的至少一部分對相應光敏元件的照射情況來生成相應的檢測器信號。該系統(tǒng)進一步包括至少一個評估單元。該評估單元被配置用于執(zhí)行根據本發(fā)明(比如根據上文披露的實施例中的任一項和/或下文進一步詳細披露的實施例中的任一項)所述的用于校準成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法。

57、對于系統(tǒng)或其部分的定義和可能的實施例，參考關于用于校準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施例。

58、如本文所使用的，術語“系統(tǒng)”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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，以便實現至少一個共同的功能。該系統(tǒng)的部件可以獨立處理，或者可以聯(lián)接或可連接。例如，該系統(tǒng)可以是單個單元，其中，例如，光譜儀裝置和評估單元可以形成聯(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，光譜儀裝置和評估單元可以彼此獨立地處理，但是可以經由通信網絡彼此通信。作為示例，評估單元可以形成云計算機網絡的一部分，其中，光譜儀裝置可以被配置用于與云計算機網絡中的評估單元通信。

59、如本文所使用的，術語“評估單元”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于被配置用于執(zhí)行計算機或系統(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)行計算或邏輯運算的裝置。特別地，評估單元可以被配置用于處理驅動計算機或系統(tǒng)的基本指令。作為示例，評估單元可以包括至少一個算術邏輯單元(alu)、至少一個浮點單元(fpu)(比如數學協(xié)處理器或數字協(xié)處理器)、多個寄存器(具體地為被配置用于向alu提供操作數并存儲運算結果的寄存器)、以及存儲器(比如l1和l2高速緩存存儲器)。特別地，處理器可以是多核處理器。具體地，評估單元可以是或者可以包括中央處理單元(cpu)。例如，評估單元可以包括一個或多個處理器。另外地或替代性地，評估單元可以是或者可以包括微處理器。具體地，評估單元的元件可以包含在一個單個集成電路(ic)芯片中。另外地或替代性地，評估單元可以是或者可以包括一個或多個專用集成電路(asic)和/或一個或多個現場可編程門陣列(fpga)和/或一個或多個張量處理單元(tpu)和/或一個或多個芯片(比如專用的機器學習優(yōu)化芯片等)。評估單元可以比如通過軟件編程具體地被配置用于執(zhí)行一個或多個評估操作、具體地如在上文進一步詳細描述的方法的步驟a)和/或b)中所執(zhí)行的一個或多個操作。評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、具體地與檢測器裝置交換數據和/或控制命令。具體地，評估單元可以被配置用于接收來自檢測器裝置的多個檢測器信號。

60、評估單元可以具體地包括至少一個數據存儲單元，該至少一個數據存儲單元被配置用于存儲參考光譜和目標分辨率中的至少一者。替代性地或另外地，評估單元可以包括至少一個檢索接口，該至少一個檢索接口被配置用于檢索參考光譜和目標分辨率中的至少一者、具體地用于從云計算機網絡檢索參考光譜和目標分辨率中的至少一者。

61、如本文所使用的，術語“數據存儲單元”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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。該術語具體地可以指但不限于被配置為存儲數據的任意存儲器裝置。具體地，數據存儲單元可以是電子存儲器裝置、磁性存儲器裝置和/或機械存儲器裝置。數據存儲單元可以進一步被配置為存儲數據、具體地以有組織的方式存儲數據，比如存儲在數據庫中、更具體地存儲在至少一個數據庫記錄中。

62、如本文所使用的，術語“檢索接口”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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，比如用于交換一個或多個數據或命令)的元件或裝置。例如，檢索接口可以被配置為與另一裝置、具體地與評估單元共享存儲在數據存儲中的信息。檢索接口可以包括數據接口，比如無線和/或有線數據接口。

63、該系統(tǒng)可以進一步包括至少一個寬帶光源和至少一個光學干涉儀，這兩者被布置成利用寬帶光源透過光學干涉儀照射光譜儀裝置。寬帶光源和/或光學干涉儀可以如上文在方法的上下文中所定義的那樣實施。在這種配置中，該系統(tǒng)可以被配置用于執(zhí)行根據本發(fā)明(比如根據上文披露的實施例中的任一項和/或下文進一步詳細披露的實施例中的任一項)所述的用于校準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)可以進一步包括至少一個參考物體和至少一個寬帶光源。在這種配置中，該系統(tǒng)可以被配置用于執(zhí)行根據本發(fā)明(比如根據上文披露的實施例中的任一項和/或下文進一步詳細披露的實施例中的任一項)所述的用于校準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中的至少一項：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)可以進一步包括單色光源，這些單色光源的中心波長遍布要校準的光譜儀裝置的波長范圍。在這種配置中，該系統(tǒng)可以被配置用于執(zhí)行根據本發(fā)明(比如根據上文披露的實施例中的任一項和/或下文進一步詳細披露的實施例中的任一項)所述的用于校準成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法的步驟ai)和aii)。

66、光學元件可以包括至少一個波長選擇元件。如本文所使用的，術語“波長選擇元件”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術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的光的光學元件。具體地，波長選擇元件可以被配置用于透射入射光束，由此可以在透射時修改入射光的光譜組成。透射光的修變可以包括以下各項中的一項或多項：對具有不同波長的光進行空間分離；使具有不同波長的光衰減。例如，波長選擇元件可以被配置用于選擇性地透射特定波長范圍內的光，同時吸收、過濾和/或干涉其余部分的光。波長選擇元件可以包括選自由以下各項組成的組中的至少一種元件：棱鏡；光柵；線性漸變?yōu)V波器；光學濾波器。

67、檢測器裝置可以包括以線性陣列布置的多個光敏元件。該線性陣列的光敏元件可以包括數量為10個至1000個的光敏元件、具體地數量為100個至500個的光敏元件、具體地數量為200個至300個的光敏元件、更具體地數量為256個的光敏元件、最具體地數量為128個的光敏元件。

68、每個光敏元件可以包括選自由以下各項組成的組中的至少一種元件：像素化無機相機元件、具體地是像素化無機相機芯片、更具體地是ccd芯片或cmos芯片；單色相機元件、具體地是單色相機芯片；至少一個光電導體、具體地是無機光電導體、更具體地是包括pbs、pbse、ge、ingaas、擴展型ingaas、insb、si或hgcdte的無機光電導體。

69、每個光敏元件可以對600nm至1000μm的波長范圍內、具體地760nm至15μm的波長范圍內、更具體地1μm至5μm的波長范圍內、更具體地1μm至3μm的波長范圍內的電磁輻射敏感。

70、具體地在檢測器裝置的校準期間，檢測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算機程序，當該程序由根據本發(fā)明(比如根據上文披露的實施例中的任一項和/或根據下文進一步詳細披露的實施例中的任一項)所述的系統(tǒng)執(zhí)行時，這些指令使得該系統(tǒng)的評估單元執(zhí)行根據本發(fā)明(比如根據上文披露的實施例中的任一項和/或根據下文進一步詳細披露的實施例中的任一項)所述的用于校準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)行計算機程序的系統(tǒng)的評估單元來執(zhí)行。類似地，方法步驟a3)、aii)和ab)中的一個、多于一個或甚至所有步驟可以通過使用執(zhí)行計算機程序的系統(tǒng)的評估單元來執(zhí)行。然而，如上所指示的方法步驟a1)、a2)、ai)和aa)中的一個、多于一個或者甚至所有步驟可以至少是由執(zhí)行計算機程序的系統(tǒng)的評估單元控制和/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算機可讀存儲介質、具體地非暫態(tài)計算機可讀存儲介質，當這些指令由根據本發(fā)明(比如根據上文披露的實施例中的任一項和/或根據下文進一步詳細披露的實施例中的任一項)所述的系統(tǒng)執(zhí)行時，這些指令使得該系統(tǒng)的評估單元執(zhí)行根據本發(fā)明(比如根據上文披露的實施例中的任一項和/或根據下文進一步詳細披露的實施例中的任一項)所述的用于校準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，術語“計算機可讀存儲介質”具體地可以指非暫態(tài)數據存儲裝置，比如其上存儲有計算機可執(zhí)行指令的硬件存儲介質。計算機可讀存儲介質(也被稱為計算機可讀數據載體)具體地可以是或者可以包括如隨機存取存儲器(ram)和/或只讀存儲器(rom)等存儲介質。

75、根據本發(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優(yōu)點。具體地，根據本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以提供一種在單獨的光譜儀裝置層面上的全局的、與用例無關的校準和校正方案，該方案使得能夠將所得光譜數據群同質化到可訓練模型在整個光譜儀裝置群中都能產生準確結果的程度。具體地，通過使用根據本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，可以針對成批光譜儀裝置中的所有光譜儀裝置實現通過系統(tǒng)表征和受控劣化的光譜同質化。該方法和該系統(tǒng)可以使用標準化的、與用例無關的測試程序，該測試程序能夠對光譜儀裝置進行表征，隨后進行數字后處理，該數字后處理對來自不同光譜儀裝置的數據進行處理，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施例的情況下，可以設想以下實施例：

77、實施例1：一種用于校準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檢測器裝置，該至少一個檢測器裝置包括被配置用于將入射光分離成具有組成波長分量的光譜的至少一個光學元件并且進一步包括多個光敏元件，其中，每個光敏元件被配置用于接收這些組成波長分量之一的至少一部分并用于根據由相應組成波長分量的至少一部分對相應光敏元件的照射情況來生成相應的檢測器信號，其中，該方法包括以下步驟：

78、a)至少一個系統(tǒng)表征步驟，該至少一個系統(tǒng)表征步驟包括通過將通過使用該光譜儀裝置測得的至少一個光譜與至少一個參考光譜進行比較來確定在對應波長下的線擴散函數；

79、b)至少一個分辨率同質化步驟，該至少一個分辨率同質化步驟包括針對每個波長將該線擴散函數的分辨率轉換為針對對應波長的預定義目標分辨率，其中，針對每個波長的目標分辨率是針對相應波長的預定義目標成批分辨率值。

80、實施例2：根據前一實施例所述的方法，其中，該預定義目標成批分辨率值aλ,target被選擇為使得針對該光譜儀裝置的相應波長的轉換分辨率aλ,conv滿足aλ,conv≤aλ,target。

81、實施例3：根據前述實施例中任一實施例所述的方法，其中，將該線擴散函數的相應分辨率aλ,meas轉換為預定義目標分辨率包括將測得的光譜與寬度由二次減法描述的至少一個核進行卷積。

82、實施例4：根據前述實施例中任一實施例所述的方法，其中，該線擴散函數是在波長λ下具有測得的半高全寬fwhmλ的高斯函數，并且該預定義目標成批分辨率值是預定義半高全寬fwhmλ,target，其中，該轉換包括將測得的光譜與寬度由二次減法描述的高斯核進行卷積。

83、實施例5：根據前述實施例中任一實施例所述的方法，其中，該線擴散函數描述該多個光敏元件對具有特定波長的入射光的響應分布。

84、實施例6：根據前述實施例中任一實施例所述的方法，其中，該系統(tǒng)表征步驟包括：

85、a1)通過使用至少一個寬帶光源透過至少一個光學干涉儀照射該光譜儀裝置；

86、a2)針對該多個光敏元件，根據步驟a1)中透過該光學干涉儀的照射情況來確定多個檢測器信號；以及

87、a3)根據該多個檢測器信號來確定該線擴散函數。

88、實施例7：根據前一實施例所述的方法，其中，該光學干涉儀包括選自由以下各項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、實施例8：根據前述兩個實施例中任一實施例所述的方法，其中，在步驟a1)中，該光學干涉儀的主頻率、具體地該光學干涉儀的主透射頻率和/或主反射頻率在預先確定的光譜范圍內變化，并且其中，在步驟a2)中，該多個檢測器信號是根據該光學干涉儀的主頻率來確定的。

90、實施例9：根據前一實施例所述的方法，其中，在步驟a3)中，該線擴散函數是通過將該光學干涉儀的主頻率、具體地該光學干涉儀的主透射頻率和/或主反射頻率與該多個光敏元件的生成多個檢測器信號中的與該主頻率相關聯(lián)的強度峰值的像素位置和標識號中的至少一者進行比較來確定的。

91、實施例10：根據前述四個實施例中任一實施例所述的方法，其中，該光學干涉儀包括用于將入射光分成至少兩個照射路徑的至少一個分束裝置，其中，該光學干涉儀進一步包括在第一照射路徑上的至少一個掃描反射鏡和在第二照射路徑上的至少一個靜止反射鏡，其中，在該方法中，該掃描反射鏡沿該第一照射路徑移動，其中，該靜止反射鏡保持靜止。

92、實施例11：根據前一實施例所述的方法，其中，在步驟a2)中，該多個檢測器信號是針對該掃描反射鏡在該第一照射路徑上的多個位置來確定的，其中，該掃描反射鏡的該多個位置彼此不同，其中，步驟a3)包括將該多個檢測器信號與該掃描反射鏡的該多個位置進行關聯(lián)，其中，在步驟a3)中，將該多個檢測器信號與該掃描反射鏡的該多個位置進行關聯(lián)是用于確定該線擴散函數。

93、實施例12：根據前述六個實施例中任一實施例所述的方法，其中，步驟a3)包括處理在該步驟a2)中確定的該多個檢測器信號，從而獲得多個經處理的檢測器信號，其中，在步驟a3)中確定該線擴散函數包括根據該多個經處理的檢測器信號來確定該線擴散函數，其中，處理該多個檢測器信號包括對該多個檢測器信號進行變換，其中，通過使用至少一種傅立葉變換來對該多個檢測器信號進行變換。

94、實施例13：根據前述實施例中任一實施例所述的方法，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遍布要校準的光譜儀裝置的波長范圍；

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得的光譜進行比較來確定該線擴散函數。

97、實施例14：根據前一實施例所述的方法，其中，這些單色光源包括與帶通濾波器結合的連續(xù)發(fā)射器、或者單色發(fā)射器。

98、實施例15：根據前述兩個實施例中任一實施例所述的方法，其中，這些單色光源的本征光譜寬度與該對應波長下的線擴散函數相當。

99、實施例16：根據前述三個實施例中任一實施例所述的方法，其中，步驟aii)包括通過使用理論線擴散函數進行核卷積來展寬這些單色光源的已知光譜，其中，步驟aii)包括調整理論核的參數，直至這些單色光源的經展寬的光譜與測得的光譜相匹配，其中，經調整的這些核參數用于近似該波長下的線擴散函數。

100、實施例17：根據前一實施例所述的方法，其中，該理論核是選自由以下各項組成的組中的至少一種核：僅具有一個自由參數的高斯核；洛倫茲輪廓；莫法特輪廓；或沃伊特輪廓；不對稱核。

101、實施例18：根據前述實施例中任一實施例所述的方法，其中，該系統(tǒng)表征步驟包括：

102、aa)通過使用至少一個寬帶光源來照射至少一個參考物體；

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得的光譜進行比較來確定該線擴散函數，其中，該參考物體的已知光譜是通過使用至少一個高分辨率光譜儀而預先確定的。

104、實施例19：根據前一實施例所述的方法，其中，步驟ab)包括通過使用理論線擴散函數進行核卷積來展寬該參考物體的已知光譜，其中，步驟ab)包括調整理論核的參數，直至該參考物體的經展寬的光譜與測得的光譜相匹配，其中，經調整的這些核參數用于近似該波長下的線擴散函數。

105、實施例20：根據前述兩個實施例中任一實施例所述的方法，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空間中測得的光譜進行直接比較和/或將該參考物體的已知光譜的至少一個導數與通過使用該光譜儀裝置測得的光譜的至少一個導數進行比較、具體地為比較這些光譜的一階導數、二階導數和/或更高階導數。

106、實施例21：一種用于校準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檢測器裝置，其中，該檢測器裝置包括被配置用于將入射光分離成具有組成波長分量的光譜的至少一個光學元件并且進一步包括多個光敏元件，其中，每個光敏元件被配置用于接收這些組成波長分量之一的至少一部分并用于根據由相應組成波長分量的至少一部分對相應光敏元件的照射情況來生成相應的檢測器信號，其中，該系統(tǒng)進一步包括至少一個評估單元，其中，該評估單元被配置用于執(zhí)行根據前述實施例中任一實施例所述的用于校準成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法。

107、實施例22：根據前一實施例所述的系統(tǒng)，其中，該評估單元包括至少一個數據存儲單元，該至少一個數據存儲單元被配置用于存儲該參考光譜和該目標分辨率中的至少一者。

108、實施例23：根據前述涉及系統(tǒng)的實施例中任一實施例所述的系統(tǒng)，其中，該評估單元包括至少一個檢索接口，該至少一個檢索接口被配置用于檢索該參考光譜和該目標分辨率中的至少一者、具體地用于從云計算機網絡檢索該參考光譜和該目標分辨率中的至少一者。

109、實施例24：根據前述涉及系統(tǒng)的實施例中任一實施例所述的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)進一步包括至少一個寬帶光源和至少一個光學干涉儀，這兩者被布置成利用該寬帶光源透過該光學干涉儀照射該光譜儀裝置。

110、實施例25：根據前述涉及系統(tǒng)的實施例中任一實施例所述的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)進一步包括至少一個參考物體和至少一個寬帶光源。

111、實施例26：根據前述兩個實施例中任一實施例所述的系統(tǒng)，其中，該寬帶光源包括以下各項中的至少一項：白熾燈；黑體輻射器；電燈絲；發(fā)光二極管。

112、實施例27：根據前述涉及系統(tǒng)的實施例中任一實施例所述的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)進一步包括單色光源，這些單色光源的中心波長遍布要校準的光譜儀裝置的波長范圍。

113、實施例28：根據前述涉及系統(tǒng)的實施例中任一實施例所述的系統(tǒng)，其中，該光學元件包括至少一個波長選擇元件，其中，該波長選擇元件包括選自由以下各項組成的組中的至少一種元件：棱鏡；光柵；線性漸變?yōu)V波器；光學濾波器。

114、實施例29：根據前述涉及系統(tǒng)的實施例中任一實施例所述的系統(tǒng)，其中，該檢測器裝置包括以線性陣列布置的多個光敏元件，其中，該線性陣列的光敏元件包括數量為10個至1000個的光敏元件、具體地數量為100個至500個的光敏元件、具體地數量為200個至300個的光敏元件、更具體地數量為256個的光敏元件、最具體地數量為128個的光敏元件。

115、實施例30：根據前述涉及系統(tǒng)的實施例中任一實施例所述的系統(tǒng)，其中，每個光敏元件包括選自由以下各項組成的組中的至少一種元件：像素化無機相機元件、具體地是像素化無機相機芯片、更具體地是ccd芯片或cmos芯片；單色相機元件、具體地是單色相機芯片；至少一個光電導體、具體地是無機光電導體、更具體地是包括pbs、pbse、ge、ingaas、擴展型ingaas、insb、si或hgcdte的無機光電導體。

116、實施例31：根據前述涉及系統(tǒng)的實施例中任一實施例所述的系統(tǒng)，其中，每個光敏元件對600nm至1000μm的波長范圍內、具體地760nm至15μm的波長范圍內、更具體地1μm至5μm的波長范圍內、更具體地1μm至3μm的波長范圍內的電磁輻射敏感。

117、實施例32：根據前述涉及系統(tǒng)的實施例中任一實施例所述的系統(tǒng)，其中，該檢測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、實施例33：一種包括指令的計算機程序，當該程序由根據前述涉及系統(tǒng)的實施例中任一實施例所述的系統(tǒng)執(zhí)行時，這些指令使得該系統(tǒng)的評估單元執(zhí)行根據前述涉及方法的實施例中任一實施例所述的用于校準成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法。

119、實施例34：一種包括指令的計算機可讀存儲介質、具體地非暫態(tài)計算機可讀存儲介質，當這些指令由根據前述涉及系統(tǒng)的實施例中任一實施例所述的系統(tǒng)執(zhí)行時，這些指令使得該系統(tǒng)的評估單元執(zhí)行根據前述涉及方法的實施例中任一實施例所述的用于校準成批光譜儀裝置中的光譜儀裝置的方法。