基于云端光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的微型光譜儀及光譜檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光譜儀技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，特別涉及一種基于云端光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的微型光譜儀及光譜檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年，食品安全問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重，農(nóng)藥殘留超標(biāo)、非法添加劑、環(huán)境污染等所引起的食品問(wèn)題層出不窮。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法如:生物測(cè)定方法、理化檢測(cè)方法等快速檢測(cè)方法都需要做特定的樣品預(yù)處理、檢測(cè)耗時(shí)長(zhǎng)，靈敏度有限。
[0003]光譜儀被廣泛應(yīng)用在食品檢測(cè)領(lǐng)域?，F(xiàn)有的光譜儀的分光組件占用的空間較大，且光譜儀的光譜數(shù)據(jù)一般都被寫(xiě)入其自帶的ROM中，由此造成了現(xiàn)有的光譜儀尺寸相對(duì)較大，制造成本較高，在使用過(guò)程中操作較復(fù)雜，對(duì)操作者的專業(yè)性要求較高，并且，由于現(xiàn)有的光譜儀體積較大，攜帶也不方便。另外，由于光譜數(shù)據(jù)被寫(xiě)入光譜儀的ROM中，在光譜儀使用過(guò)程中，需要依賴光譜儀的ROM中的光譜數(shù)據(jù)，光譜數(shù)據(jù)或無(wú)法實(shí)時(shí)更新、或只針對(duì)特定領(lǐng)域，限制了光譜儀的使用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題之一。有鑒于此，本發(fā)明需要提供一種可以在云端進(jìn)行光譜數(shù)據(jù)對(duì)比的基于云端光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的微型光譜儀，進(jìn)一步地，本發(fā)明需要提供一種可以同時(shí)依靠本地光譜數(shù)據(jù)庫(kù)和云端光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的光譜檢測(cè)方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明第一方面提供的一種基于云端光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的微型光譜儀，包括:電源；光源，所述光源與所述電源連接；分光成像模塊，所述分光成像模塊位于所述光源的下游并與所述光源匹配，以用于收集樣品的光譜信息；控制模塊，所述控制模塊與所述分光成像模塊連接以獲取所述樣品的光譜信息；通信模塊，所述通信模塊與所述控制模塊連接；以及具有顯示組件的智能移動(dòng)終端，所述智能移動(dòng)終端與所述通信模塊連接以與所述控制模塊進(jìn)行通信，所述智能移動(dòng)終端適于與包含有光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的云端處理器連接，在所述云端處理器上所述樣品的光譜信息和所述光譜數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比的結(jié)果顯示在所述智能移動(dòng)終端的所述顯示組件上。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于云端光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的微型光譜儀，光譜數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)在云端處理器上，由此，可以使微型光譜儀的光譜數(shù)據(jù)庫(kù)芯片和處理模組體積更小，縮小了微型光譜儀的尺寸，使微型光譜儀更加便于攜帶。其次，通過(guò)智能移動(dòng)終端顯示光譜數(shù)據(jù)的對(duì)比結(jié)構(gòu)，使用起來(lái)更加方便。另外，云端處理上的光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的光譜信息更全，擴(kuò)大了微型光譜儀的使用范圍。
[0007]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的基于云端光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的微型光譜儀還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基于云端光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的微型光譜儀進(jìn)一步包括與所述控制模塊連接的存儲(chǔ)模塊。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基于云端光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的微型光譜儀進(jìn)一步包括與所述控制模塊連接的環(huán)境傳感器模塊，所述環(huán)境傳感器模塊包括溫度傳感器和濕度傳感器中的至少一種。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述分光成像模塊包括分光模塊和成像模塊，所述分光模塊包括線性可調(diào)濾波器(LVF)或法布爾波羅干涉片(FPI)，以及位于所述線性可調(diào)濾波器(LVF)或所述法布爾波羅干涉片(FPI)下游的微透鏡陣列，所述成像模塊與所述控制模塊連接。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述通信模塊包括USB接口、藍(lán)牙接口以及無(wú)線網(wǎng)接口中的一種。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種光譜檢測(cè)方法，包括以下步驟:S1:照射樣品并獲取所述樣品的光譜信息；S2:與本地光譜數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行匹配，如果匹配成功，通過(guò)智能移動(dòng)終端顯示匹配結(jié)果，如果未匹配成功，通過(guò)智能移動(dòng)終端與云端處理器的云端數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行匹配后，在所述智能移動(dòng)終端上顯示匹配結(jié)果。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的光譜檢測(cè)方法，光譜數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)在云端處理器上，在本地沒(méi)有與檢測(cè)的光譜匹配的光譜信息時(shí)，可以與云端數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，云端處理上的光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的光譜信息更全，擴(kuò)大了微型光譜儀的使用范圍。并且由于云端處理器設(shè)有光譜數(shù)據(jù)庫(kù)，可以使微型光譜儀的光譜數(shù)據(jù)庫(kù)芯片和處理模組體積更小，縮小了微型光譜儀的尺寸，使微型光譜儀更加便于攜帶。
[0014]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的光譜檢測(cè)方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在照射樣品并獲取所述樣品的光譜信息的過(guò)程中，通過(guò)多次采樣，獲取樣品的平均光譜，以得到所述樣品的光譜信息。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，獲取所述樣品的光譜信息后，經(jīng)過(guò)微型光譜儀的控制模塊預(yù)處理后再與本地光譜數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行匹配。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)智能移動(dòng)終端與云端數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行匹配的同時(shí)，智能移動(dòng)終端向云端處理器發(fā)送本地的位置信息、環(huán)境信息以及用戶信息。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述云端處理器包括光譜存儲(chǔ)模塊、策略存儲(chǔ)模塊以及與所述光譜存儲(chǔ)模塊、所述策略存儲(chǔ)模塊分別連接的控制和處理單元。
[0019]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于云端光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的微型光譜儀的示意圖。
[0021]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于云端光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的微型光譜儀的分光成像模塊的示意圖。
[0022]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光譜檢測(cè)方法的示意圖。
[0023]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)與云端數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行同步的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0025]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0026]此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0027]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0028]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過(guò)它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0029]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于云端光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的微型光譜儀，包括:電源600、光源200、分光成像模塊300、控制模塊500、通信模塊502以及具有顯示組件(未視出)的智能移動(dòng)終端503。
[0030]具體而言，光源200與電源600連接，以保證光源200能夠?qū)悠氛丈洹Ｐ枰f(shuō)明的是，電源200可以與微型光譜儀的各個(gè)部件直接或間接的連接，以保證微型光譜儀的正常工作。電源600與各個(gè)部件的連接為現(xiàn)有技術(shù)，這里就不在贅述。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，光源600可以為鎢燈。可以理解的是，光源600也并不限于此，例如，光源600可以為單波長(zhǎng)激光光源。
[0032]分光成像模塊300位于光源600的下游并與光源600匹配，以用于收集樣品100的光譜信息。需要說(shuō)明的是，這里所說(shuō)的分光成像模塊300與光源600匹配是指，光源600發(fā)出的光照射到樣品100上反射后可以被分光成像模塊300接收，以得到所需要的樣品100
的光譜信息。
[0033]控制模塊500與分光成像模塊300連接以獲取樣品100的光譜信息，同時(shí)，通信模塊502與控制模塊500連接，智能移動(dòng)終端503與通信模塊502連接以與控制模塊500進(jìn)行通信。這里所說(shuō)的通信，可以理解為，控制模塊500與智能移動(dòng)終端503之間的相互通信，控制模塊500與智能移動(dòng)終端都具有收發(fā)功能。智能移動(dòng)終端503適于與包含有光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的云端處理器連接，在云端處理器上樣品的光譜信息和光譜數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比的結(jié)果顯示在智能移動(dòng)終端的顯示組件上。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于云端光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的微型光譜儀，光譜數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)在云端處理器上，由此，可以使微型光譜儀的光譜數(shù)據(jù)庫(kù)芯片和處理模組體積更小，縮小了微型光譜儀的尺寸，使微型光譜儀更加便于攜帶。其次，通過(guò)智能移動(dòng)終端503顯示光譜數(shù)據(jù)的對(duì)比結(jié)構(gòu)，使用起來(lái)更加方便。另外，云端處理上的光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的光譜信息更全，擴(kuò)大了微型光譜儀的使用范圍。
[0035]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基于云端光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的微型光譜儀可以進(jìn)一步包括與控制模塊500連接的存儲(chǔ)模塊501，存儲(chǔ)模塊501可以用來(lái)存儲(chǔ)熱門的光譜數(shù)據(jù)，可以通過(guò)選擇，讓采集到的樣品100的光譜信息先與存儲(chǔ)模塊501上的光譜信息進(jìn)行對(duì)比，如果沒(méi)有匹配的光譜信息在與云端服務(wù)器上的光譜信息進(jìn)行