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龙图腾网获悉中国人民解放军国防科技大学申请的专利一种基于遗传算法的彩色滤光片阵列及其实现方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116413846B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310121082.4，技术领域涉及：G02B5/20；该发明授权一种基于遗传算法的彩色滤光片阵列及其实现方法是由杨俊波;韦雪玲;马汉斯;张伊祎;农洁设计研发完成，并于2023-02-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于遗传算法的彩色滤光片阵列及其实现方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于遗传算法的彩色滤光片阵列及其实现方法，该彩色滤光片阵列包括：衬底和设置在所述衬底上的纳米天线，所述纳米天线的材料为相变材料；通过遗传算法优化所述衬底和所述纳米天线的尺寸参数，得到具有最优结构参数的彩色滤光片阵列。本发明利用遗传算法在可见光波段内搜索最优的超表面结构参数，有利于高效、快捷地完成结构色设计，并且赋予了参数设计的高自由度，使彩色滤光片阵列的可设计性更强，能够在指定波长处产生较高的反射峰。

本发明授权一种基于遗传算法的彩色滤光片阵列及其实现方法在权利要求书中公布了：1.一种基于遗传算法的彩色滤光片阵列的实现方法，其特征在于， 所述基于遗传算法的彩色滤光片阵列包括：衬底和设置在所述衬底上的纳米天线，所述纳米天线的材料为相变材料；通过遗传算法优化所述衬底和所述纳米天线的尺寸参数，得到具有最优结构参数的彩色滤光片阵列，所述实现方法包括： 确定目标波长，生成多组超表面结构参数，构建初始种群；所述初始种群包含多个遗传个体，每个所述遗传个体对应一个由衬底、采用相变材料的纳米天线和一组所述超表面结构参数构成的彩色滤光片阵列； 获取每个所述遗传个体在所述目标波长处，相变材料处于晶态时对应的反射率以及处于非晶态时对应的反射峰值位置，输入预设的适应度函数，得到每个所述遗传个体的适应度值； 对所述初始种群进行遗传操作生成新一代种群；所述遗传操作包含复制、选择、交叉和变异操作； 通过检测所述新一代种群中最优个体的适应度值经过多次优化后是否趋于稳定，来判断遗传算法是否满足停止优化条件；其中，所述最优个体是为适应度值最优的遗传个体； 若满足，则得到所述最优个体对应的彩色滤光片阵列； 所述获取每个所述遗传个体在所述目标波长处，相变材料处于晶态时对应的反射率以及处于非晶态时对应的反射峰值位置，输入预设的适应度函数，得到每个所述遗传个体的适应度值，包括： 以所述彩色滤光片阵列需同时满足反射高饱和颜色和相变产生大色差为优化目标，来构建适应度函数； 通过时域有限差分法，计算每个所述遗传个体在目标波长处，相变材料处于晶态时对应的反射率和处于晶态时对应的反射峰值位置； 将所述反射率和所述反射峰值位置输入适应度函数，得到每个所述遗传个体的适应度值； 其中，所述适应度函数为： 式中，为所述遗传个体的适应度值；为所述相变材料处于非晶态时的反射峰值位置与所述目标波长的距离；为所述相变材料处于晶态时在目标波长处所代表的颜色进行饱和度和次波抑制程度的评估值； ， 式中，为所述目标波长，为相变材料处于非晶态时的反射峰值位置； ， 式中，为相变材料处于晶态时在目标波长处的反射率；、为除了目标波长外的其他波长的反射率之和；、为对反射率之和求平均；为不平衡权重。

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