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龙图腾网获悉杭州汇萃智能科技有限公司申请的专利基于SPAD阵列与时间相关光子计数的超弱光检测系统及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：CN120593892B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14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：202511052858.7，技术领域涉及：G01J1/42；该发明授权基于SPAD阵列与时间相关光子计数的超弱光检测系统及方法是由周柔刚;徐庆扬;周才健设计研发完成，并于2025-07-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于SPAD阵列与时间相关光子计数的超弱光检测系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于SPAD阵列与时间相关光子计数的超弱光检测系统及方法，属于超弱光检测技术领域，包括触发光源；多通道SPAD阵列探测单元；时间数字转换模块；光子到达时间解析单元，包括TCSPC模型、噪声建模与抑制模块、自适应卷积滤波器；数据压缩与拟合模块；空间去噪滤波器；输出单元；以及主控处理单元。本发明基于多通道SPAD阵列探测单元、时间数字转换模块、TCSPC模型、噪声建模与抑制模块和自适应卷积滤波器等，实现对极低反射率材料如黑硅的高灵敏度成像和量化检测。系统具备实时性好、时间分辨率高、信噪比高、片上处理能力强、高度集成等特点，同时解决了传统TCSPC方法对大规模光子数据处理的瓶颈。

本发明授权基于SPAD阵列与时间相关光子计数的超弱光检测系统及方法在权利要求书中公布了：1.基于SPAD阵列与时间相关光子计数的超弱光检测系统，其特征在于，包括： 触发光源； 多通道SPAD阵列探测单元，用于捕获超弱光信号并触发时间数字转换模块记录光子到达时间； 时间数字转换模块，用于将各次的光子到达时间转换为时间戳； 光子到达时间解析单元，包括：TCSPC模型，用于计算延迟时间、构建延迟时间直方图；噪声建模与抑制模块，用于进行背景噪声建模、有效信号模型建模，同时引入加权滤波器抑制背景；自适应卷积滤波器，用于输出有效光子事件； 在TCSPC模型中使用以下算法： 设第i次激发光发射时刻为ti0，光子探测时间为tik，延迟时间为： ； 统计所有探测到的光子事件，构建延迟时间直方图： ； 其中，：延迟时间直方图，：采样次数，：第次采样中，探测到的第个光子的到达时间与该次激发的时间参考之间的延迟时间；：狄拉克δ函数的近似；：时间； 在噪声建模与抑制模块中使用以下算法： 背景噪声建模：设背景噪声为泊松过程，具有平均计数率λb，其概率密度函数为： ； 其中，：背景噪声在时间时的概率密度，：背景噪声的平均计数率； 有效信号模型建模：设有效信号峰值在t0附近，模型为高斯包络： ； 其中，Pst：在时间处的信号概率密度，：有效信号的峰值时间，1：信号的时间分布标准差； 引入加权滤波器Wt抑制背景： ； 其中，为正则化项； 在自适应卷积滤波器中使用自适应卷积滤波算法： 定义时间窗函数Gt，用于增强重复性信号： ； 卷积结果为： ； 其中，t-τ反映了从过去时刻τ到当前时刻t所经历的时间间隔； 当St≥θ时，认为该光子事件为有效光子事件，θ为信号提取门限阈值； 数据压缩与拟合模块，用于构建二维图像； 空间去噪滤波器，对具有强吸光特性的低反射率目标，空间去噪滤波器在二维图像空间中执行高斯-贝叶斯滤波，平滑图像空间噪声； 输出单元，用于输出二维图像结果； 以及主控处理单元。

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