应用于移动终端上的光谱处理装置的制作方法

本发明涉及光谱成像技术领域，尤其涉及一种应用于移动终端上的光谱处理装置。

背景技术：

上个世纪八十年代以来，光谱成像技术开始被广泛应用于航天航空遥感成像。通过飞行器搭载，在矿产与石油资源探测、水质及大气污染监测、精准农业和林业等领域取得了瞩目成就。目前，这项技术已经逐步渗透到生物医学、艺术品防伪鉴定、食品安全监测、疾病的控制与治疗等民用领域，获得了越来越广泛的研究与运用。

光谱成像技术从原理上分为多种，其中，色散型成像光谱仪是最早提出并获得实用化的成像光谱仪器，但是色散器件造价昂贵且制造装配工艺复杂，不利于大规模生产和推广。近年来的法布里帕罗滤光片或者是在探测器像素表面贴膜的滤光片技术发展较快，技术也越来越成熟，造价较低，有望在各领域发挥重要作用。

技术实现要素：

本发明提供一种应用于移动终端上的光谱处理装置，用于解决现有技术中光谱仪系统造价较高，难以推广的问题。

本发明提供一种应用于移动终端上的光谱处理装置，包括：

采光镜头，用于采集样品发出的光信号和漫反射光信号；

调焦模块，用于自动改变采光镜头与探测模块之间的距离；

滤光片，用于对所述光信号和漫反射光信号进行滤波处理；

探测器，与所述滤光片连接，用于接收所述滤光片滤波后的样品光信号和漫反射光信号，并将光信号转换为电信号，将所述电信号传输给移动终端的处理模块中。

优选地，所述采光镜头包括单镜头、组合镜头的一种或多种。

优选地，所述调焦模块包括音圈马达，所述音圈马达采用电压控制方式改变形变量，以调解采光镜头与探测模块之间的距离。

优选地，所述探查器包括光敏芯片和电路板，所述光敏芯片上设置有所述滤光片，所述电路板与光敏芯片连接；所述光敏芯片接收经所述滤光片滤波后的样品光信号和漫反射光信号，并将光信号转换为电信号；所述电路板对电信号进行采集并传输到移动终端的处理模块中。

优选地，所述光敏芯片上均匀布置有多个像素点位，每个像素点位上均布置有滤光片。

优选地，所述移动终端包括手机、平板电脑的一种或多种。

优选地，所述移动终端的处理模块与所述电路板连接，用于接收电信号进行分析处理并显示。

由上述技术方案可知，本发明通过在探测器芯片表面通过镀膜或者贴滤光片的方式使得探测器芯片的像元对不同的波长进行响应，进而得到样品的光谱信息—一维光谱曲线或者是三维高光谱立方体数据。该装置在大批量生产时造价低廉，可装配在移动终端使用，简洁方便，有利于大面积推广和使用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的应用于移动终端上的光谱处理装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所述光敏芯片的结构示意图；

图3为本发明实施例所述光敏芯片上滤波片的分布图一；

图4为本发明实施例所述光敏芯片上滤波片的分布图二。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1示出了本发明一实施例提供一种应用于移动终端上的光谱处理装置，包括：

采光镜头1，用于采集样品发出的光信号和漫反射光信号。采光镜头包括单镜头、组合镜头的一种或多种。

调焦模块2，用于自动改变采光镜头与探测模块之间的距离。调焦模块包括音圈马达，所述音圈马达采用电压控制方式改变形变量，以调解采光镜头与探测模块之间的距离。

滤光片3，用于对所述光信号和漫反射光信号进行滤波处理。

探测器4，与所述滤光片连接，用于接收所述滤光片滤波后的样品光信号和漫反射光信号，并将光信号转换为电信号，将所述电信号传输给移动终端的处理模块中。

所述探查器包括光敏芯片5和电路板6，所述光敏芯片上均匀布置有多个像素点位，每个像素点位上均布置有滤光片。所述电路板与光敏芯片连接；所述光敏芯片接收经所述滤光片滤波后的样品光信号和漫反射光信号，并将光信号转换为电信号；所述电路板对电信号进行采集并传输到移动终端的处理模块中。所述移动终端的处理模块与所述电路板连接，用于接收电信号进行分析处理并显示。其中，所述移动终端包括手机、平板电脑的一种或多种。

如图2所示为本发明实施例所述光敏芯片的结构图，在图中，B1、B2、B3……分别代表了光敏芯片的不同的像素点位，在每一个像素点位表面通过覆盖不同波长的滤光片，或者镀不同波长的膜，以达到只允许特定波长的光通过滤光片到达光敏芯片的效果，最后在光谱处理装置上获得响应。

如图3和图4所示分别为只允许特定波长的光通过的滤光片在光敏芯片上的分布示意图。在图3中，每一个颜色区域表示这一区域内所有像素点位只对特定波长的光响应，而对其它波长范围的光不响应。该区域中的1-9的数字代表不同的像素点位。而图3仅是一种情况，不代表所有此类分布情况。故其中的波段数和像素个数可以增减，实际可能是5×5、6×6或是n×n。在图4中，所有像素被分为9个区域，每一个区域为一个组合像素。一个组合像素由9个像素组成，每一个像素针对一个波段进行响应。同样的，图4中的模板波段和像素个数可以增减，像素排列方式可以不同。

本发明通过在探测器芯片表面通过镀膜或者贴滤光片的方式使得探测器芯片的像元对不同的波长进行响应，进而得到样品的光谱信息—一维光谱曲线或者是三维高光谱立方体数据。该装置在大批量生产时造价低廉，可装配在移动终端使用，简洁方便，有利于大面积推广和使用。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

本领域普通技术人员可以理解：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。