一种多光谱LED光源标定装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及光谱合成技术领域，特别是涉及一种多光谱LED光源标定装置、系统及方法。

背景技术

在日光模拟器等应用领域，会涉及到对多种不同光谱的发光二极管(LightEmitting Diode，LED)光源进行混光，用以合成某一种特定的光谱。在混光形成特定光谱的过程中，一方面，对于同种LED性能并不完全一致，如光通量/辐射通量、峰值波长等，导致针对某一目标光谱进行合成的实际结果与理论计算存在差距；另一方面，由于不同种类的LED的光衰特性、光输出/结温关系也有差别，导致一段时间后合成的光谱发生变化。

为了提高合成光谱与目标光谱的一致性，需要对多光谱LED系统进行标定。相关的标定方法是在多光谱LED系统不工作(即各LED未在合成光谱)的境况下，分别点亮系统中每一组单色LED，用光谱仪等测量仪器测试工作面照度，与原始的LED输出相比较，得出此组单色LED的调整系数并记录，在下次进行光谱合成的时候，在考虑每组LED调整系数的基础上增加或减小每一路的电流，从而尽量减小合成光谱由于LED性能不一致所造成的与目标输出光谱的差异。该标定中在LED多光谱系统不工作的情况下，依次点亮每一路LED，分别进行标定，导致不能及时地对LED光源进行标定，且在系统LED组数较多的情况下，比较耗费时间。

由此可见，如何能够及时、高效地对多光谱LED光源进行标定是本领域人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多光谱LED光源标定装置、系统及方法，以解决现有的在多光谱LED系统不工作的情况下多光谱LED光源标定存在不及时、效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种多光谱LED光源标定装置，包括：标定发射模块、标定接收模块、控制模块；

所述标定发射模块中包括标定信号调制模块；所述标定信号调制模块中包含各待标定的LED光源模组对应的调制信号；

所述标定接收模块中包括信号解调模块；所述信号解调模块中包含与各所述待标定的LED光源模组对应的所述调制信号的频率相同的解调信号；

所述控制模块与所述标定发射模块、所述标定接收模块连接，用于控制所述标定信号调制模块将各所述调制信号调制到对应的所述待标定的LED光源模组的输出上；控制所述标定发射模块将各所述待标定的LED光源模组对应的输出光谱发射至所述标定接收模块；控制所述信号解调模块根据所述输出光谱进行解调，并获取各所述待标定的LED光源模组对应的解调信号，以作为各所述待标定的LED光源模组对应标定信号。

优选地，所述标定发射模块中还包括各所述待标定的LED光源模组对应的驱动模块，所述标定接收模块还包括光电传感器、信号处理和采样模块；

所述驱动模块与控制模块以及所述驱动模块对应的所述待标定的LED光源模组连接；

所述光电传感器位于所述待标定的LED光源模组对应的光谱输出上，所述信号解调模块的输入端与所述光电传感器连接，所述信号解调模块的输出端与所述信号处理及采样模块连接；所述信号处理及采样模块与所述控制模块连接；

对应地，在所述控制模块用于控制所述信号解调模块根据所述输出光谱进行解调之前，还包括：

所述控制模块用于控制所述光电传感器将所述输出光谱转换成的电信号；

对应地，所述控制所述信号解调模块根据所述输出光谱进行解调，并获取各所述待标定的LED光源模组对应的解调信号，包括：

所述控制模块用于控制所述信号解调模块从所述电信号中解调出初始调制信号；控制所述信号处理及采样模块对所述初始解调信号进行处理并获取各所述待标定的LED光源模组对应的所述解调信号。

优选地，所述标定发射模块的数量、所述标定接收模块的数量与所述待标定的LED光源模组的数量相同，且所述标定发射模块、所述标定接收模块与所述待标定的LED光源模组一一对应；

对应地，所述标定信号调制模块中包含的各所述待标定的LED光源模组对应的所述调制信号不同，所述控制模块用于控制所述标定信号调制模块将各所述调制信号调制到对应的所述待标定的LED光源模组的输出上；控制所述标定发射模块将各所述待标定的LED光源模组对应的输出光谱发射至所述标定接收模块包括：

所述控制模块用于依次控制各所述标定信号调制模块将各所述调制信号调制到对应的所述待标定的LED光源模组的输出上；依次控制各所述标定发射模块将各所述待标定的LED光源模组对应的所述输出光谱发射至对应的所述标定接收模块；

所述控制模块用于控制所述信号解调模块根据所述输出光谱进行解调，并获取各所述待标定的LED光源模组对应的解调信号包括：

所述控制模块用于依次控制所述信号解调模块根据所述输出光谱进行解调，并依次获取各所述待标定的LED光源模组对应的解调信号。

优选地，所述标定发射模块与所述待标定的LED光源模组一一对应，各所述待标定的LED光源模组共用一个所述标定信号调制模块；

对应地，所述标定信号调制模块中包含的各待标定的LED光源模组对应的调制信号不同，所述控制模块用于控制所述标定信号调制模块将各所述调制信号调制到对应的所述待标定的LED光源模组的输出上；控制所述标定发射模块将各所述待标定的LED光源模组对应的输出光谱发射至所述标定接收模块包括：

所述控制模块用于控制所述标定信号调制模块依次将各所述调制信号调制到对应的所述待标定的LED光源模组的输出上；依次控制各所述标定发射模块将各所述待标定的LED光源模组对应的所述输出光谱发射至对应的所述标定接收模块。

优选地，在检测到所述信号处理及采样模块使用模拟电路的方式对接收到的信号进行处理的情况下，所述标定接收模块与所述待标定的LED光源模组一一对应；

在检测到所述信号处理及采样模块使用数字电路的方式对接收到的信号进行处理的情况下，所述标定接收模块为一个。

优选地，所述标定接收模块还包括滤光片模块；

对应地，所述标定信号调制模块中包含的光谱不重叠的各所述待标定的LED光源模组对应的所述调制信号相同或不同、光谱重叠的各所述待标定的LED光源模组对应的所述调制信号不同，所述控制模块用于控制所述标定信号调制模块将各所述调制信号调制到对应的所述待标定的LED光源模组的输出上；控制所述标定发射模块将各所述待标定的LED光源模组对应的输出光谱发射至所述标定接收模块包括：

所述控制模块用于控制所述标定信号调制模块同时将各光谱重叠的各所述待标定的LED光源模组对应的所述调制信号调制到对应的所述待标定的LED光源模组的输出上以及依次将各光谱不重叠的各所述待标定的LED光源模组对应的所述调制信号调制到对应的所述待标定的LED光源模组的输出上；同时将各光谱重叠的各所述待标定的LED光源模组对应的所述输出光谱发射至对应的所述标定接收模块以及依次将各光谱不重叠的各所述待标定的LED光源模组对应的所述输出光谱发射至对应的所述标定接收模块。

优选地，所述标定发射模块还包括第一控制模块，所述标定接收模块还包括第二控制模块；

所述第一控制模块与所述第二控制模块均与所述控制模块连接。

优选地，所述控制模块用于获取各所述待标定的LED光源模组对应的解调信号之后，还包括：

自所述控制模块用于获取到各所述待标定的LED光源模组对应的解调信号开始，预设时长内返回所述控制模块用于控制所述标定信号调制模块将各所述调制信号调制到对应的所述待标定的LED光源模组的输出上的步骤，直至获取到各所述待标定的LED光源模组对应的新解调信息后，所述控制模块用于获取待校准的LED光源模组，获取所述待校准的LED光源模组的所述解调信号与所述新解调信号比值，根据所述待校准的LED光源模组的输出电流值与所述比值的乘积对所述待校准的LED光源模组的所述新解调信号进行校准，其中，所述待校准的LED光源模组为所述待标定的LED光源模组中的LED光源模组。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种多光谱LED光源标定方法，应用于包括标定发射模块、标定接收模块、控制模块的多光谱LED光源标定装置，所述标定发射模块中包括标定信号调制模块；所述标定信号调制模块中包含各待标定的LED光源模组对应的调制信号；所述标定接收模块中包括信号解调模块；所述信号解调模块中包含与各所述待标定的LED光源模组对应的所述调制信号的频率相同的解调信号；所述控制模块与所述标定发射模块、所述标定接收模块连接；所述方法包括：

控制所述标定信号调制模块将各所述调制信号调制到对应的所述待标定的LED光源模组的输出上；

控制所述标定发射模块将各所述待标定的LED光源模组对应的输出光谱发射至所述标定接收模块；

控制所述信号解调模块根据所述输出光谱进行解调，并获取各所述待标定的LED光源模组对应的解调信号，以作为各所述待标定的LED光源模组对应标定信号。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种多光谱LED光源标定系统，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述的多光谱LED光源标定方法的步骤。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的多光谱LED光源标定方法的步骤。

本发明所提供的一种多光谱LED光源标定装置，包括：标定发射模块、标定接收模块、控制模块；标定发射模块中包括标定信号调制模块；标定信号调制模块中包含各待标定的LED光源模组对应的调制信号；标定接收模块中包括信号解调模块；信号解调模块中包含与各待标定的LED光源模组对应的调制信号的频率相同的解调信号；控制模块与标定发射模块、标定接收模块连接，用于控制标定信号调制模块将各调制信号调制到对应的待标定的LED光源模组的输出上；控制标定发射模块将各待标定的LED光源模组对应的输出光谱发射至标定接收模块；控制信号解调模块根据输出光谱进行解调，并获取各待标定的LED光源模组对应的解调信号，以作为各待标定的LED光源模组对应标定信号。利用该标定装置进行标定时，由于将各调制信号调制到对应的待标定的LED光源模组的输出上，即实现标定的前提就是LED处于工作状态，因此在LED工作时可以随时地对LED光源模组进行标定；由于不需要在标定的时候开始点亮各组LED，故而节省了点亮LED所需的时间，且在LED组越多时，节省的标定时间更多；相比于之前的利用光谱仪等测量仪器标定时，在没有测量仪器时，则无法完成对LED光源模组的标定，而本发明提供的标定装置中，不依赖测量仪器，故而可以随时完成对LED光源模组的标定，从而使得标定之间间隔时间可以很小，提高光谱输出的精准性；之前的采用测量仪器的标定的过程中会受到外部光源，如日光及其他人工光源的影响，标定时需要通过遮光等方式隔绝外部光源，存在实施上的不便利性，而本发明提供的标定装置中是对光谱进行分析，故而不受外部光源的影响，从而提高标定过程的便利性。

此外，本发明还提供一种多光谱LED光源标定方法、多光谱LED光源标定系统以及计算机可读存储介质，与上述提到的多光谱LED光源标定装置具有相同或相对应的技术特征，效果同上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明实施例提供一种多光谱LED光源标定装置的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种动态标定发射模块的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种标定接收模块的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种包含多组动态标定发射模块、多组动态标定接收模块的多光谱LED光源标定系统的示意图；

图5为本发明实施例提供的LED1调制信号和对应的解调信号的示意图；

图6为本发明实施例提供的LED2调制信号和对应的解调信号的示意图；

图7为LED1的信号调制和解调示意图；

图8为本发明实施例提供的一种标定的时间的示意图；

图9为本发明实施例提供的一种多光谱LED光源标定系统的示意图；

图10为本发明实施例提供的一种新的标定接收模块的示意图；

图11为本发明实施例提供的一种增加滤光片模块的多组动态标定发射模块、多组动态标定接收模块的多光谱LED光源标定系统的示意图；

图12为本发明实施例提供的另一种标定的时间的示意图；

图13为本发明实施例提供的一种不同光源的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明的核心是提供一种多光谱LED光源标定装置、系统及方法，以解决现有的在多光谱LED系统不工作的情况下多光谱LED光源标定存在不及时、效率低的技术问题。

在日光模拟器等应用领域，会涉及到对多种不同光谱的LED光源进行混光，用以合成某一种特定的光谱。一方面，同种LED出厂时的性能并不完全一致，如光通量/辐射通量、峰值波长等，如红光LED出厂时的性能与规格书上的性能有所差异，或者在使用一段时间后红光LED的性能与规格书上的性能有所差异，导致使用该红光LED混光时光谱发生变化，不能得到目标光谱；另一方面，不同种类的LED的光衰特性、光输出/结温关系也有差别，如红光LED在使用10000小时后，光衰达到30％，而蓝光LED在使用10000小时后，光衰达到5％，即不同种类的LED的光衰特性不同，最开始使用该红光LED和蓝光LED合成的光谱与使用10000小时后的红光LED与蓝光LED合成的光谱不同。

为了提高合成光谱的一致性，在使用中，每隔一段时间，一般需要对多光谱LED系统进行标定。标定的过程一般可以分别点亮系统中每一组单色LED，用光谱仪等测量仪器测试工作面照度，与原始的LED输出相比较，得出此组单色LED的调整系数并记录，在下次进行光谱合成的时候，在考虑每组LED调整系数的基础上增加或减小每一路的电流，从而尽量减小合成光谱由于LED性能所造成的与目标输出光谱的差异。需要依次点亮每一路LED，分别进行标定，在系统LED组数较多的情况下，比较耗费时间。另一方面，此种标定方案不能实时进行，如果标定之间间隔日期过长，会影响光谱输出的精准性。此外，由于标定过程会受到外部光源，如日光及其他人工光源的影响，标定时需要通过遮光等方式隔绝外部光源，存在实施上的不便利性，因此，本发明实施例提供一种包含标定发射模块、标定接收模块的多光谱LED光源标定装置，以达到随时进行光源标定，降低了由于标定不及时而造成的输出光谱精度降低的问题。由于不同LED光源模块采用各自的调制和解调频率，相互直接不会干扰，也降低了日光和人工光源的影响，标定时无需隔绝外部光源，降低了标定流程的复杂性。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。图1为本发明实施例提供一种多光谱LED光源标定装置的示意图，如图1所示，该标定装置包括：标定发射模块1、标定接收模块2、控制模块3；

标定发射模块1中包括标定信号调制模块11；标定信号调制模块11中包含各待标定的LED光源模组对应的调制信号；

标定接收模块2中包括信号解调模块21；信号解调模块21中包含与各待标定的LED光源模组对应的调制信号的频率相同的解调信号；

控制模块3与标定发射模块1、标定接收模块2连接，用于控制标定信号调制模块将各调制信号调制到对应的待标定的LED光源模组的输出上；控制标定发射模块1将各待标定的LED光源模组对应的输出光谱发射至标定接收模块2；控制信号解调模块根21据输出光谱进行解调，并获取各待标定的LED光源模组对应的解调信号，以作为各待标定的LED光源模组对应标定信号。

在实施中，标定发射模块中还包括各待标定的LED光源模组对应的驱动模块，标定接收模块还包括光电传感器、信号处理和采样模块；

驱动模块与控制模块以及驱动模块对应的待标定的LED光源模组连接；

光电传感器位于待标定的LED光源模组对应的光谱输出上，信号解调模块的输入端与光电传感器连接，信号解调模块的输出端与信号处理及采样模块连接；信号处理及采样模块与控制模块连接；

对应地，在控制模块用于控制信号解调模块根据输出光谱进行解调之前，还包括：

控制模块用于控制光电传感器将输出光谱转换成的电信号；

对应地，控制信号解调模块根据输出光谱进行解调，并获取各待标定的LED光源模组对应的解调信号，包括：

控制模块用于控制信号解调模块从电信号中解调出初始调制信号；控制信号处理及采样模块对初始解调信号进行处理并获取各待标定的LED光源模组对应的解调信号。

需要说明的是，标定发射模块中可以包含控制模块，也可以不包含控制模块，当包含控制模块时，需要在系统层面上配置控制模块(如图1中的控制模块)统一控制各标定发射模块。图2为本发明实施例提供的一种动态标定发射模块的示意图，如图2所示，标定发射模块1中包括标定信号调制模块11、LED光源模块、LED驱动模块、控制模块、电源模块。LED光源模块即用以合成光谱的各种单色或白光LED组；LED驱动模块通过脉冲宽度调制(PulseWidthModulation，PWM)、线性恒流等各种公知方法调节LED光源模块上流经的电流，从而实现对各LED组输出光通量的控制；电源模块用以对系统中各模块进行供电；标定信号调制模块将用以标定的小信号调制到光源的输出上；控制模块用以控制整个调制过程。

标定接收模块用以实时接收输出的光谱，并分析其中各组LED光通量，从而实现动态标定。图3为本发明实施例提供的一种标定接收模块的示意图，如图3所示，标定接收模块2中包括光电传感器模块、信号解调模块21、信号处理及采样模块、控制模块。其中，光电传感器模块用以采集系统输出的光谱，可以是各种公知的光电传感器；信号解调模块用以将动态标定发射模块调制到合成光谱上的各小信号解调出来；信号处理及采样模块对解调出来的小信号进行处理采样，其中处理可以是公知的积分、滤波、求均值、求峰值等；控制模块获得信号处理及采样模块输出的终信号并以此获得标定系数，从而实现标定过程。值得注意的是，标定发射模块1和标定接收模块2可以各自有单独的控制模块3，在系统层面上统一控制，也可以共用一个控制模块3。因此，标定发射模块1还包括第一控制模块，标定接收模块2还包括第二控制模块；第一控制模块与第二控制模块均与控制模块连接。

在实施中，可为每个待标定的LED光源配置对对应的标定发射模块以及标定接收模块。标定发射模块的数量、标定接收模块的数量与待标定的LED光源模组的数量相同，且标定发射模块、标定接收模块与待标定的LED光源模组一一对应；

对应地，标定信号调制模块中包含的各待标定的LED光源模组对应的调制信号不同，控制模块用于控制标定信号调制模块将各调制信号调制到对应的待标定的LED光源模组的输出上；控制标定发射模块将各待标定的LED光源模组对应的输出光谱发射至标定接收模块包括：

控制模块用于依次控制各标定信号调制模块将各调制信号调制到对应的待标定的LED光源模组的输出上；依次控制各标定发射模块将各待标定的LED光源模组对应的输出光谱发射至对应的标定接收模块；

控制模块用于控制信号解调模块根据输出光谱进行解调，并获取各待标定的LED光源模组对应的解调信号包括：

控制模块用于依次控制信号解调模块根据输出光谱进行解调，并依次获取各待标定的LED光源模组对应的解调信号。

图4为本发明实施例提供的一种包含多组动态标定发射模块、多组动态标定接收模块的多光谱LED光源标定系统的示意图，如图4所示，整个系统中有N组标定发射模块1，分别具有各自的LED光源组和对应的标定信号调制模块11等；系统中有N组标定接收模块2，分别具有各自的光电传感器模块及信号解调模块21等，对于所有的标定发射模块1和标定接收模块2采用的是一个控制模块3。

在实施中，控制模块用于获取各待标定的LED光源模组对应的解调信号之后，还包括：

自控制模块用于获取到各待标定的LED光源模组对应的解调信号开始，预设时长内返回控制模块用于控制标定信号调制模块将各调制信号调制到对应的待标定的LED光源模组的输出上的步骤，直至获取到各待标定的LED光源模组对应的新解调信息后，控制模块用于获取待校准的LED光源模组，获取待校准的LED光源模组的解调信号与新解调信号比值，根据待校准的LED光源模组的输出电流值与比值的乘积对待校准的LED光源模组的新解调信号进行校准，其中，待校准的LED光源模组为待标定的LED光源模组中的LED光源模组。

下面对使用该多光谱LED光源标定系统进行标定时的方法进行说明。

1)系统初始化时，各动态标定发射模块中的标定信号调制模块将小信号调制到每一路的LED模组输出上，进行初始化标定，此时，系统可能处于光谱输出状态，也可以处于非光谱输出状态。

2)各路动态标定接收模块接收并将光信号转换为电信号，并通过模拟或数字滤波，获取针对自身的信号值。每一路标定信号调制模块通过设置不同的调制频率进行区分。每一路解调模块通过设置自身解调频率为对应的调制模块调制频率相同的频率进行解调。系统记录下初始状态下每一组LED对应的解调信号，即初始光通系数记为A1～An。

以图4中的LED1和LED2为例说明调制信号和解调信号。图5为本发明实施例提供的LED1调制信号和对应的解调信号的示意图，图6为本发明实施例提供的LED2调制信号和对应的解调信号的示意图。图7为LED1的信号调制和解调示意图。

3)在系统使用过程中，根据用户操作或者预定时间，进行动态标定，即系统控制各路动态标定发射模块依次将标定信号调制并发射出去，并根据此时序控制动态标定接收模块依次接收并解调各标定信号，获得各路的当前光通系数B1～Bn。

4)在接下来的系统使用过程中，如需要根据新的标定数据进行输出校准，假设需校准的输出是第k路，输出电流为Ik，则校准后的输出为Ik*Ak/Bk，从而实现了系统的动态标定和基于此动态标定的校准过程。

5)控制模块3中可以有将标定信号、校准信号存储并读取的功能，也可以额外再分出一个存储模块用以单独负责此工作。

下面以一个具体的例子对本发明实施例提供的标定装置的标定过程进行说明。系统采用5种LED：6500K日光LED、5000K日光LED、730nm LED、660nm LED以及405nm LED，即一共用5组LED，每组LED选用的信号调制频率分别为：1k、2k、3k、4k、5k。则对应的解调模块解调频率也分别为1k～5k。

动态标定开始后，控制模块会控制标定发射模块和标定接收模块以一定的频率进行动态标定，比如T＝10min，每次标定时，动态标定发射模块会以一定间隔，如t＝1s依次发送调制信号，如图8所示，图8为本发明实施例提供的一种标定的时间的示意图。控制动态标定接收模块进行同步接收，从而实现连续的动态标定过程。

除了图4中描述的多光谱LED光源标定系统的示意图，在各标定发射模块1中包含有各自对应的标定信号调制模块11，实际中，所有的标定发射模块1可以对应同一标定信号调制模块11，只要能够分时调制即可。具体地，标定发射模块与待标定的LED光源模组一一对应，各待标定的LED光源模组共用一个标定信号调制模块；

对应地，标定信号调制模块中包含的各待标定的LED光源模组对应的调制信号不同，控制模块用于控制标定信号调制模块将各调制信号调制到对应的待标定的LED光源模组的输出上；控制标定发射模块将各待标定的LED光源模组对应的输出光谱发射至标定接收模块包括：

控制模块用于控制标定信号调制模块依次将各调制信号调制到对应的待标定的LED光源模组的输出上；依次控制各标定发射模块将各待标定的LED光源模组对应的输出光谱发射至对应的标定接收模块。

图9为本发明实施例提供的一种多光谱LED光源标定系统的示意图，如图9所示，整个系统中有N组标定发射模块1，分别具有各自的LED光源模块和所有的LED光源模块对应的一个标定信号调制模块11等。在检测到信号处理及采样模块使用模拟电路的方式对接收到的信号进行处理的情况下，标定接收模块2与待标定的LED光源模组一一对应；在检测到信号处理及采样模块使用数字电路的方式对接收到的信号进行处理的情况下，标定接收模块2为一个。图9中的系统中示出所有的待标定的LED光源模组共用一个标定接收模块1。

每组LED都有一个单独的信号调制模块1，也对应一个单独的动态标定接收模块1。事实上，可以整合成一个标定信号调制模块11，根据不同LED光源模组，进行分别的时分调制。另外，标定接收模块2也可以只用一个，通过时分控制和数字滤波，解析并获取针对不同LED模块的标定信号，实现动态标定。

本实施例提供的多光谱LED光源动态标定装置通过各组LED分别的动态标定发射和接收模块，可以随时进行光源标定，降低了由于标定不及时而造成的输出光谱精度降低的问题。由于不同LED光源模块采用各自的调制和解调频率，相互直接不会干扰，也降低了日光和人工光源的影响，标定时无需隔绝外部光源，降低了标定流程的复杂性。

上文中描述的多光谱LED光源标定装置中，由于需要依次发射完成各LED光源模组的标定，使得完成所有的LED光源模组标定的时间以及效率相对较低，因此，在上文中描述的实施例的基础上，本实施例还提供一种多光谱LED光源标定装置，标定接收模块还包括滤光片模块；

对应地，标定信号调制模块中包含的光谱不重叠的各待标定的LED光源模组对应的调制信号相同或不同、光谱重叠的各待标定的LED光源模组对应的调制信号不同，控制模块用于控制标定信号调制模块将各调制信号调制到对应的待标定的LED光源模组的输出上；控制标定发射模块将各待标定的LED光源模组对应的输出光谱发射至标定接收模块包括：

控制模块用于控制标定信号调制模块同时将各光谱重叠的各待标定的LED光源模组对应的调制信号调制到对应的待标定的LED光源模组的输出上以及依次将各光谱不重叠的各待标定的LED光源模组对应的调制信号调制到对应的待标定的LED光源模组的输出上；同时将各光谱重叠的各待标定的LED光源模组对应的输出光谱发射至对应的标定接收模块以及依次将各光谱不重叠的各待标定的LED光源模组对应的输出光谱发射至对应的标定接收模块。

图10为本发明实施例提供的一种新的标定接收模块的示意图，如图10所示，如图10所示，标定接收模块2中包括滤光片模块、光电传感器模块、信号解调模块21、信号处理及采样模块、控制模块。

图11为本发明实施例提供的一种增加滤光片模块的多组动态标定发射模块、多组动态标定接收模块的多光谱LED光源标定系统的示意图。下面以具体的实施例说明标定的过程。

系统采用5种LED：6500K日光LED、5000K日光LED、730nm LED、660nm LED以及405nmLED，即一共用5组LED，每组LED选用的信号调制频率为：6500K/1k，5000K/2k，730nm/3k，660nm/3k，405nm/3k。则对应的解调模块解调频率也均为1k/2k/3k/3k/3k。对应的滤光片模块可以分别为380～780nm带通滤光片/380～780nm带通滤光片/730nm窄带滤光片/660nm窄带滤光片/405nm窄带滤光片。

动态标定开始后，控制器模组会控制标定模块以一定的频率进行动态标定，比如T＝10min，每次标定时，动态标定发射模块会以一定间隔，如t＝1s依次或同时发送调制信号，并控制动态标定接收模块进行同步接收，从而实现连续的动态标定过程。对于730nm、660nm和405nm的LED，由于其光谱不重叠，通过窄带滤光片可以很好的将他们区分出来，因此，在每次动态标定时，动态标定发射模块可以只进行3次发射，最后一次发射时，可以同时发射730nm、660nm和405nm这3种波长的信号。总用时2s，而非原先的4s，从而节省了时间。图12为本发明实施例提供的另一种标定的时间的示意图。如图12所示，同时发射730nm、660nm和405nm这3种波长的信号。图13为本发明实施例提供的一种不同光源的示意图，包含6500K日光LED、5000K日光LED、730nm LED、660nm LED以及405nm LED。

本实施例提供的装置中，通过在标定接收模块2中增加滤光片模块，可以对合成的光谱进行滤光操作。这样，对于标定发射模块1中光谱不重叠的各种LED，可以选用同一频率的载波，同时发射，而不需要时分依次发射，从而进一步节省动态标定的时间。相比于上述实施例可以在LED光源组波长范围不重叠的情况下通过窄带滤光片，仅过滤自身关注的波长范围，从而使得系统可以同时发射和接收多组LED标定信息，从而进一步缩短了动态标定时间。

上文中描述了一种多光谱LED光源标定装置，本实施例还提供一种多光谱LED光源标定方法，应用于包括标定发射模块、标定接收模块、控制模块的多光谱LED光源标定装置，标定发射模块中包括标定信号调制模块；标定信号调制模块中包含各待标定的LED光源模组对应的调制信号；标定接收模块中包括信号解调模块；信号解调模块中包含与各待标定的LED光源模组对应的调制信号的频率相同的解调信号；控制模块与标定发射模块、标定接收模块连接；该方法包括：

控制标定信号调制模块将各调制信号调制到对应的待标定的LED光源模组的输出上；

控制标定发射模块将各待标定的LED光源模组对应的输出光谱发射至标定接收模块；

控制信号解调模块根据输出光谱进行解调，并获取各待标定的LED光源模组对应的解调信号，以作为各待标定的LED光源模组对应标定信号。

本实施例提供的多光谱LED光源标定方法与上文中描述的多光谱LED光源标定装置具有相同或相对应的技术特征，上文中已对多光谱LED光源标定装置的实施例进行了详细地描述，此处对于多光谱LED光源标定方法的实施例不再赘述，并且具有与上述提到的多光谱LED光源标定装置相同的有益效果。

在上述实施例中，对于多光谱LED光源标定方法进行了描述，本发明还提供多光谱LED光源标定系统对应的实施例。需要说明的是，本发明是基于硬件的角度对装置部分的实施例进行描述。

本发明另一实施例提供的多光谱LED光源标定系统。本实施例基于硬件角度，多光谱LED光源标定系统包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现如上述实施例中所提到的多光谱LED光源标定方法的步骤。

其中，处理器可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器可以采用数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器可以集成有图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器还可以包括人工智能(Artificial Intelligence，AI)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器至少用于存储以下计算机程序，其中，该计算机程序被处理器加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的多光谱LED光源标定方法的相关步骤。另外，存储器所存储的资源还可以包括操作系统和数据等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统可以包括Windows、Unix、Linux等。数据可以包括但不限于上述所提到的多光谱LED光源标定方法所涉及到的数据等。

在一些实施例中，多光谱LED光源标定系统还可包括有显示屏、输入输出接口、通信接口、电源以及通信总线。

本发明实施例提供的多光谱LED光源标定系统，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如下方法：多光谱LED光源标定方法，效果同上。

最后，本发明还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。

可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明提供的计算机可读存储介质包括上述提到的多光谱LED光源标定方法，效果同上。

以上对本发明所提供的一种多光谱LED光源标定装置、系统及方法进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。