光谱光源装置及其控制方法、设备与可读存储介质与流程

本技术涉及光谱，尤其涉及一种光谱光源装置及其控制方法、设备与可读存储介质。

背景技术：

1、针对机器视觉系统的光谱光源普遍应用于智能制造、智慧工厂等现代工业场景，生产线上的机器视觉系统对于视觉性能校准的精度需求较高，因此对于光谱光源的要求也较高。

2、现有的光谱光源装置随着led(light-emitting diode，发光二极管)光源使用寿命的不同、驱动电流的波动以及工作温度的升高，光谱光源装置中采用的led光源的波长会随之发生变化，从而导致光谱光源的模拟精度并不能得到很好的保证。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种光谱光源装置，旨在解决现有光谱光源的模拟精度较差。

2、为实现上述目的，第一方面，本技术提供一种光谱光源装置，所述光谱光源装置包括：光源发生组件、传感器组件、信号生成组件、电源输出组件和温控组件；

3、光源发生组件，用于在所述电源输出组件提供的驱动电流下输出对应的实时光谱光束；

4、传感器组件，用于采集所述光源发生组件输出实时光谱光束的实时光谱信息和所述光源发生组件的实时温度；

5、信号生成组件，用于获取目标光谱，并根据所述目标光谱和所述传感器组件采集的实时光谱信息，计算得到当前迭代误差；

6、电源输出组件，用于根据所述当前迭代误差对所述驱动电流进行调节，直至所述实时光谱光束与所述目标光谱匹配；

7、温控组件，用于将所述光源发生组件的实时温度维持在预设温度区间内。

8、根据第一方面，所述光源发生组件包括：积分球，所述积分球包括入光端和出光端；

9、所述入光端设置有led光源阵列；

10、所述出光端，用于所述led光源阵列通过出光端输出实时光谱光束。

11、根据第一方面，或者以上第一方面的任意一种实现方式，所述出光端设置有滤光片模组。

12、根据第一方面，或者以上第一方面的任意一种实现方式，所述传感器组件包括温度传感器、光谱仪和电源传感器；

13、温度传感器，用于监测所述光源发生组件的实时温度；

14、光谱仪，用于采集所述光源发生组件输出实时光谱光束的实时光谱信息；

15、电源传感器，用于监测所述电源输出组件的驱动电流值。

16、根据第一方面，或者以上第一方面的任意一种实现方式，所述电源输出组件包括主电源和电源驱动器；

17、所述主电源与所述信号生成组件电性连接，所述信号生成组件与所述光源发生组件电性连接，用于所述对信号生成组件和所述光源发生组件进行供电；

18、所述电源驱动器一端与所述信号生成组件中的led信号发生器连接，所述电源驱动器另一端分别与所述光源发生组件中led光源阵列的各led灯连接。

19、根据第一方面，或者以上第一方面的任意一种实现方式，所述信号生成组件包括运算模块和led信号发生器；

20、运算模块，用于获取目标光谱，并根据所述目标光谱和所述传感器组件采集的实时光谱信息，计算得到当前迭代误差，并将所述当前迭代误差发送至述led信号发生器；

21、led信号发生器，用于将所述当前迭代误差发送至电源驱动器；

22、电源驱动器，用于按照所述当前迭代误差分别向所述led光源阵列的各led灯输出驱动电流。

23、为实现上述目的，第二方面，本技术提供一种光谱光源装置的控制方法，应用于如上所述的光谱光源装置，所述控制方法包括以下步骤：

24、响应于启动指令，控制所述电源输出组件输出驱动电流，以使光源发生组件输出对应的实时光谱光束；

25、通过传感器组件采集所述光源发生组件输出实时光谱光束的实时光谱信息和所述光源发生组件的实时温度；

26、通过信号生成组件获取目标光谱，并根据所述目标光谱和所述传感器组件采集的实时光谱信息，计算得到当前迭代误差；

27、控制电源输出组件根据所述当前迭代误差对所述驱动电流进行调节，直至所述实时光谱光束与所述目标光谱匹配；

28、控制温控组件将所述光源发生组件的实时温度维持在预设温度区间内。

29、根据第二方面，所述根据所述目标光谱和所述传感器组件采集的实时光谱信息，计算得到当前迭代误差的步骤，包括：

30、根据所述实时光谱信息和所述目标光谱，计算得到当前残差平方和；

31、获取阻尼因子，并根据所述当前残差平方和的雅可比矩阵和所述阻尼因子，计算得到当前迭代误差，以及所述当前迭代误差下的预估残差平方和；

32、若所述预估残差平方和小于所述当前残差平方和，则减少所述阻尼因子，得到新的阻尼因子；

33、若所述预估残差平方和不小于所述当前残差平方和，则增大所述阻尼因子，得到新的阻尼因子；

34、根据所述当前迭代误差对所述驱动电流进行调节，并执行步骤：根据所述实时光谱信息和所述目标光谱，计算得到当前残差平方和，直至所述实时光谱光束与所述目标光谱匹配。

35、第三方面，本技术提供了一种光谱光源装置的控制设备，所述光谱光源装置的控制设备包括：存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序配置为实现如上所述的控制方法的步骤。

36、第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储了计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如上所述的控制方法。

37、第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序，该计算机程序包括用于执行如上所述的控制方法的指令。

38、本技术提出了一种光谱光源装置，所述光谱光源装置包括：光源发生组件、传感器组件、信号生成组件、电源输出组件和温控组件；光源发生组件，用于在所述电源输出组件提供的驱动电流下输出对应的实时光谱光束；传感器组件，用于采集所述光源发生组件输出实时光谱光束的实时光谱信息和所述光源发生组件的实时温度；信号生成组件，用于获取目标光谱，并根据所述目标光谱和所述传感器组件采集的实时光谱信息，计算得到当前迭代误差；电源输出组件，用于根据所述当前迭代误差对所述驱动电流进行调节，直至所述实时光谱光束与所述目标光谱匹配；温控组件，用于将所述光源发生组件的实时温度维持在预设温度区间内。本技术通过传感器组件采集所述光源发生组件输出实时光谱光束的实时光谱信息和所述光源发生组件的实时温度，由此一方面可以通过实时光谱光束与目标光谱之间的差异对驱动电流进行调节，实现对实时光谱光束的闭环控制，保障了实时光谱光束与目标光谱之间的匹配，以规避led光源使用寿命的不同、驱动电流的波动等因素对实时光谱光束的光谱的影响。另一方面通过温控组件将所述光源发生组件的实时温度维持在预设温度区间内，以减少在输出实时光谱光束过程中的温度上升对实时光谱光束的光谱的影响。由此本技术通过对实时光谱光束的闭环控制以及温控组件，有效减少了led光源使用寿命的不同、驱动电流的波动、温度上升等因素对实时光谱光束的光谱的影响，保障了光谱光源装置输出的实时光谱光束对于目标光谱的模拟精度以及稳定性。