光谱图像比RGB图像存储的信息量更大, 理论上具有更广泛的应用范围, 然而受限于光谱成像设备成本高、 数据处理复杂等问题, 目前主要应用在遥感、 **及天文学等特定领域。 近年来, 学者们提出了利用RGB图像通过数学方法重建光谱图像的解决方案, 能够极大提高光谱图像的应用范围。 然而, 当前光谱重建方法普遍存在图像细节易丢失、 光谱精度不够高等问题, 因此, 提出一种基于双重注意力机制的RGB图像光谱重建方法, 从图像细节和光谱精度方面提高光谱图像重建质量。 所提出的光谱重建方法设计了一种稀疏信号深度重建网络, 重点针对RGB图像的稀疏特性, 从准确提取图像信息的多层次特征、 挖掘更多语义信息入手, 实现稀疏信号到完备信号重建。 在网络结构上, 所设计的光谱重建网络首先利用小参数卷积提取RGB图像的浅层特征信息; 然后引入有效多频率通道注意力机制, 计算特征层各通道之间的相关性, 通过层间加权实现特征响应的有效分配; 同时建立层特征加权融合注意力机制, 学习不同层特征之间的依赖关系, 通过不同层加权实现权重的优化, 以便提取有效的光谱深度特征; 最后基于所提取的深度特征通过卷积生成指定维度的光谱图像。 该实验利用python3.7编程语言, 以pytorch1.2作为深度学习模型框架, 综合光谱图像误差和RGB图像误差作为损失函数进行光谱重建网络的训练。 在NTIRE 2020和CAVE数据集上, 对所提方法与7种主流光谱重建方法进行对比验证, 从主观方面来看, 该方法恢复的光谱图像细节更清晰、 误差更小; 从客观指标方面分析, 该方法重建出的光谱图像与目前已有文献中重建性能较好的方法相比, 在RRMSE、 RSAM、 RERGAS指标上分别降低了18.9%、 16.6%、 22.2%, 而RPSNR指标提高了4.5%。 实验结果证明了该方法在RGB图像光谱重建的有效性。

三芯片发光二极管(LED)光谱选择性多,整体性能可控性好.通过合成特定色温的多种三芯片LED 光源,并研究辐射发光效率(LER),中间视觉效率(MER),生理辐射效率(CER)等性能的变化范围,为光谱优化提供理论基础.从6 组在色度图上分布相对均匀的单芯片LED 光源光谱中,选择其中3 组进行组合,合成2000 K,3000 K,4000 K,5000 K以及6000 K 五种色温光源,计算相应的ηLER 、S/P 值和acv值并进行函数拟合,得到相关性能的范围.结果表明,各色温下相应的ηLER 、S/P 值和acv值变化范围较大,分别相差达到0.4、0.6 以及0.4 以上.整体趋势与传统研究结果一致,色温越高,S/P 值和acv值相应越大,但是低色温光源也可达到较高的S/P 值和acv值,高色温光源也可达到较低的S/P 值和acv值.三芯片LED 光谱优化能够有效的提升整体性能.

为实现对Fe3+高选择和简便检测, 基于镁铝层状双氢氧化物(MgAl LDH)层板的Al3+的可调控性及易与8-羟基喹啉(8-HQ)发生配位作用, 设计制备了8-HQ插层配位的高荧光性8-羟基喹啉镁铝层状双氢氧化物(MgχAl-8-HQ LDH), 同时采用IR, XRD, UV-Vis及分子荧光光谱仪表征其结构和性能。 IR分析表明8-HQ与铝离子生成C-O-Al和C-N-Al配位键; XRD揭示8-HQ插入MgAl LDH的层板间, 致(003)衍射峰向2θ低角度方向移动, 衍射峰强度随Mg与Al摩尔比增加而增强; 因MgAl LDH层间的8-HQ与Al3+配位, 致8-HQ在314 nm处的吸收峰消失, 同时在376 nm处出现了金属离子与配体之间的跃迁吸收峰; 荧光分析表明: MgχAl-8-HQ LDH的荧光强度随Al3+含量降低而增强, 当镁铝离子物质的量之比为4∶1时, 荧光强度显著强于8-羟基喹啉铝。 通过研究金属离子对Mg4Al-8-HQ LDH粒子荧光光谱的影响, 发现该粒子对金属离子表现出显著的选择和差异性, 尤其对Fe3+具有高选择性。 进一步研究［Fe3+］对Mg4Al-8-HQ LDH粒子的溶液颜色及荧光强度的影响表明: 在10－6～10－2 mol·L-1内随［Fe3+］增加, Mg4Al-8-HQ LDH粒子溶液的颜色由浅黄色变成墨绿色, 故可实现上述浓度范围内Fe3+的比色传感; 同时其荧光强度显著降低, 当［Fe3+］为10－3 mol·L-1可完全猝灭其荧光, 当-log［Fe3+］为3～6时, -log［Fe3+］与溶液荧光强度呈负相关函数关系, 可实现对Fe3+的高选择和灵敏性荧光传感检测, 据此本实验成功建立了Mg4Al-8-HQ LDH粒子荧光和比色双重传感检测Fe3+的新方法。

通过研究不同色温(CT)黑体辐射光源对于暖色物体以及冷色物体作用后的有效反射亮度，以及不同主波长(DW)高斯分布光源对一定主波长物体的有效反射亮度，得到不同光源色温、主波长对于物体有效反射亮度的影响规律，并用于多芯片发光二极管(LED)光谱合成。结果表明，一般情况下，光源色温与物体色温匹配时，相应有效反射亮度更高，而光源主波长与物体主波长相适应时，有效反射亮度也会更高。多芯片LED 合成中，相匹配物体主波长芯片能够得到相对更高的有效反射亮度，是提升有效效率的主要因素,同时也要考虑光源光色效果。单芯片纯度高的RGB 芯片合成LED 对于特定物体色样更容易得到高的亮度反射率，而WRB 芯片合成LED，由于白光芯片纯度低，合成LED 对于各色样反射率稳定性更好。