[发明专利]一种用于光学散射的库匹配方法、系统、服务器及存储介质

权利要求书

1.一种用于光学散射的库匹配方法，其特征在于，所述用于光学散射的库匹配方法包括以下步骤：

S1、确定待测目标的形貌参数的浮动区间，并以设定的离散步长对所述形貌参数执行离散化处理以获得多个离散网格点，仿真计算每个离散网格点对应的理论光谱，以建立理论光谱库；

S2、对所述待测目标进行测量，得到测量光谱；

S3、对所述待测目标的所述形貌参数赋值并记为名义值x，所述名义值x在所述形貌参数的浮动区间内；

S4、以所述名义值x对所述理论光谱库进行插值，获取所述名义值x对应的插值理论光谱f(x)，并计算所述插值理论光谱f(x)与所述测量光谱的偏差值；

S5、比较所述偏差值与预设偏差阈值；

S51、当所述偏差值小于所述预设偏差阈值时，将所述名义值x作为所述待测目标的所述形貌参数的提取值；

S52、当所述偏差值大于或等于所述预设偏差阈值时，

获取所述名义值x的紧邻值x+Δh及所述紧邻值x+Δh对应的理论光谱f(x+Δh)，所述紧邻值x+Δh与所述名义值x之间相差微小偏移量Δh；

基于所述名义值x对应的所述插值理论光谱f(x)及所述紧邻值x+Δh对应的所述理论光谱f(x+Δh)，获取所述名义值x对应的所述插值理论光谱f(x)的梯度

基于所述梯度计算所述名义值x的迭代步长；

以所述迭代步长更新所述形貌参数的名义值x，并重复步骤S4-S5，直至所述偏差值小于预设偏差阈值，以获取所述待测目标的形貌参数的提取值。

2.根据权利要求1所述的用于光学散射的库匹配方法，其特征在于，所述步骤S4中，以所述名义值x对所述理论光谱库进行插值，获取所述名义值x对应的插值理论光谱f(x)，具体包括：

在所述多个离散网格点中找到与所述名义值x最相近的网格点x′；

以所述最相近的网格点x′为中心点，筛选出若干个所述离散步长范围内的网格点，组成插值点集；依据插值点集中离散网格点对应的理论光谱构造光谱插值函数，并计算所述名义值x对应的插值理论光谱f(x)。

3.根据权利要求1所述的用于光学散射的库匹配方法，其特征在于，所述微小偏移量Δh在所述名义值x的10％以内。

4.根据权利要求1所述的用于光学散射的库匹配方法，其特征在于，所述步骤S52中，所述基于所述名义值x对应的插值理论光谱f(x)及所述紧邻值x+Δh对应的理论光谱f(x+Δh)，获取所述名义值x对应的插值理论光谱f(x)的梯度具体包括：

在所述多个离散网格点中找到与所述名义值x最相近的网格点x′，且x＝x′+h，h为x与x′之间的距离差值；

在与所述名义值x最相近的网格点x′处对所述名义值x对应的插值理论光谱f(x)和所述紧邻值x+Δh对应的理论光谱f(x+Δh)进行二阶泰勒展开，计算得出所述名义值x对应的插值理论光谱f(x)的梯度

其中，x＝[x₁，...x_i，...x_m]T，x′＝[x′₁，...x′_i，...x′_m]^T，h＝[h₁，...h_i，...h_m]^T，Δh＝[Δh₁，...Δh_i，...Δh_m]^T，m为所述形貌参数的个数，下标i表示所述形貌参数中第i个形貌参数的序号，1≤i≤m。

5.根据权利要求1所述的用于光学散射的库匹配方法，其特征在于，所述步骤S52中，所述基于所述梯度计算所述名义值x的迭代步长，包括采用列文伯格-马夸尔特法根据所述名义值x对应的插值理论光谱f(x)的梯度计算所述迭代步长。

6.根据权利要求1所述的用于光学散射的库匹配方法，其特征在于，所述步骤S52中，所述以所述迭代步长更新所述形貌参数的名义值x，具体包括，以所述形貌参数的现有赋值与所述迭代步长的和，更新所述名义值x。