一种吸毒人群快速筛分仪的制作方法

本申请属于毒品检测技术领域，具体涉及一种吸毒人群快速筛分仪。

背景技术

目前通用的吸毒人群检测方法是血检及尿检，血检和尿检是通过采集被检测人员的体液或分泌物，然后借助化学分析手段实现毒品检测的一种可靠方法。但是由于采样人和检测人属于不同的部门，这两种检验方法可能会出现样品标签错误或者样品混淆等现象，甚至造成误判。另外，如前所述，现有吸毒人群检测方法一般都是离线式的，检测周期较长，不能满足缉毒人员需要在公共场合比如火车站或闹市区快速、准确鉴定吸毒人员的需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种吸毒人群快速筛分仪，以解决现有技术中存在的技术问题。

本发明为解决其技术问题而提供的技术方案为：

一种吸毒人群快速筛分仪，该吸毒人群快速筛分仪包括激发光源、拉曼光纤探头、过滤器、检测器和中央处理系统；激发光源用于提供激发待测物品拉曼散射的激光；拉曼光纤探头用于将激发光源发出的激光传送至待测物品，并将收集到的拉曼散射传送至过滤器；过滤器用于滤除信号中的干扰信号；检测器用于检测拉曼光谱的强度；中央处理系统用于根据检测到的拉曼信号确定待检测物品是否含有违禁药品；其特征在于：中央处理系统内设置有违禁药品样本数据库、数据处理模块和结果输出模块；违禁药品样本数据库内存储有各种违禁药品的拉曼光谱样本数据；数据处理模块通过将检测到的拉曼光谱数据和违禁药品样本数据库内的数据进行对比，判定待测物品内是否含有违禁药品；结果输出模块用于输出数据处理模块的判定结果。

进一步地，在本发明提供的吸毒人群快速筛分仪中，数据处理模块包括环境因素校正模块和数据匹配模块：环境因素校正模块，用于根据实时温度和/或环境光强度对检测到的拉曼光谱数据进行温度校正和/或光强校正；数据匹配模块，采用二分法实现校正后的拉曼光谱数据和样本数据的之间的匹配，如果校正后的拉曼光谱数据与违禁药品样本数据库内的某一项数据之间差的绝对值小于系统误差δf，则认为数据匹配成功；如果检测到拉曼光谱数据与违禁药品样本数据库内的任何一项数据均不满足数据匹配成功的条件，则认为数据匹配失败。优选地，环境因素校正模块采用温度校正系数ti和/或光强校正系数di将检测到的拉曼光谱数据校正到以违禁药品样本数据库中的拉曼光谱样本数据的测试温度和/或测试光强为基准的标准拉曼光谱数据。进一步优选地，吸毒人群快速筛分仪还包括一个温度感应探头和/或光强感应探头；中央处理系统内还内置有温度校正系数表和/或光强校正系数表；环境因素校正模块根据温度感应探头和/或光强感应探头检测到的实时温度和/或光强，通过查询温度校正系数表和/或光强校正系数表得到温度校正系数ti和/或光强校正系数di。

进一步地，在本发明提供的吸毒人群快速筛分仪中，数据处理模块还包括检测点因素校正模块，检测点因素校正模块采用检测点校正系数ki实现对检测到的拉曼光谱数据的校正。优选地，吸毒人群快速筛分仪还包括摄像装置和视频分析模块；摄像装置用于获取检测点信息；视频分析模块用于对来自摄像装置的检测点信息进行分析，以确定检测点的具体位置；中央处理系统里还内置有检测点校正系数表；检测点数据校正模块根据视频分析模块确定的检测点的具体位置，通过查询检测点校正系数表得到检测点校正系数ki。进一步优选地，检测点校正系数表内存储有毛发数据校正系数、皮肤数据校正系数、汗液数据校正系数、尿液数据校正系数和血液数据校正系数；毛发数据校正系数用于对检测到的人体毛发的拉曼光谱数据进行校正；皮肤数据校正系数用于对检测到的人体皮肤的拉曼光谱数据进行校正；汗液数据校正系数用于对检测到的人体汗液的拉曼光谱数据进行校正；尿液数据校正系数用于对检测到的人体尿液的拉曼光谱数据进行校正；血液数据校正系数用于对检测到的人体血液的拉曼光谱数据进行校正。

本发明相比现有技术有益的技术效果：

本发明利用拉曼光谱检测技术和计算机数据处理技术，可以方便地从毛发、皮肤、汗液、尿、血中快速检测出毒品拉曼信号峰，为缉毒大队提供了现场快速吸毒人流分筛的便捷方法，有望大大降低漏捕和误判的几率，提高缉毒准确率。

为使本发明的技术方案及技术效果更加清楚、明确，以下结合说明书附图和具体实施方式对本发明公开的吸毒人群快速筛分仪进行详细说明。

附图说明

图1：本发明具体实施方式一吸毒人群快速筛分仪的系统构成图。

图2：本发明具体实施方式二吸毒人群快速筛分仪的系统构成图。

标示说明：

10-违禁药品样本数据库，20-温度校正系数表，30-光强校正系数表，40-检测点校正系数表。

具体实施方式

具体实施方式一

请参阅图1，本优选实施例公开的吸毒人群快速筛分仪包括硬件部分和软件部分，硬件部分主要包括完成拉曼光谱检测的各种必要部件，软件部分主要包括对检测数据进行处理的相关功能模块。

硬件部分可以是市面上任何已经有售的各种便携式或手持式拉曼光谱检测仪，其一般包括激发光源、拉曼光纤探头、过滤器、检测器和中央处理系统。激发光源用于提供激发待测物品比如人体皮肤或毛发的激光，可以是任何已有技术中存在的激发光源，优选使用半导体激光器，激发波长为785纳米，光谱线宽优于2nm，发散角小于3mrad。拉曼光纤探头主要用于将激发光源发出的激光传送至待测物品，并将收集到的拉曼散射传送至过滤器；本发明使用的拉曼光纤探头可以是市面上任何一款商品化的拉曼光纤探头，本优选实施例中采用的拉曼光纤探头主要包括入射光纤、带通滤光片、激发透镜、采集透镜、输出光纤、陷波滤光片和光纤准直镜等部件，各个部件的功能和各个部件之间的连接关系参照现有技术中的各种拉曼光纤探头。过滤器主要用于滤除信号中的干扰信号，遏制瑞利散射光对拉曼光谱测量的影响。检测器是执行拉曼光谱检测主要设备，可以采用光电倍增管，也可以采用ccd探测器，或者ge\ingaas检测器，优选使用ccd探测器。中央处理系统用于完成数据的处理和判断功能，以确定待测物品内是否含有违禁药品。可以采用现有技术中的各种芯片、单片机或者微型机作为本发明的中央处理系统。另外，为了提高检测的精度，适应流动人员的检测，避免发生漏判或误判，本优选实施例公开的吸毒人群快速筛分仪还包括温度感应探头和光强感应探头，温度感应探头和光强感应探头分别用于探测检测现场的实时温度和实时光强度，可以采用现有技术中存在的各种温度传感器和光线传感器构成本优选实施例中的温度感应探头和光强感应探头。

中央处理系统内设置有违禁药品样本数据库、温度校正系数表、光强校正系数表、数据处理模块以及结果输出模块，数据处理模块包括环境因素校正模块和数据匹配模块。违禁药品样本数据库内存储有各种违禁药品的拉曼光谱样本数据；温度校正系数表内存储有在一定温度范围内的温度校正系数ti，温度区间可以设置为-20℃-40℃；光强校正系数表内存储有在一定光强范围内的光强校正系数di。检测时候，环境因素校正模块首先查询温度校正系数表和光强校正系数表，根据温度感应探头和光强感应探头检测到的实时温度和实时光强，确定当前的温度校正系数ti和光强校正系数di；然后环境因素校正模块再使用温度校正系数ti和光强校正系数di对实测数据进行校正，将实测拉曼光谱数据转化为以违禁药品样本数据库中的拉曼光谱样本数据的测试温度和测试光强为基准的标准拉曼光谱数据。再由数据匹配模块将校正后的标准拉曼光谱数据与违禁药品样本数据库中的拉曼光谱样本数据做匹配：如果校正后的标准拉曼光谱数据与违禁药品样本数据库内的某一项数据之间差的绝对值小于系统误差δf，则认为数据匹配成功，结果输出模块向显示屏或报警装置输出当前检测对象涉毒的信息，比如可以是yes信号或者警报；如果检测到拉曼光谱数据与违禁药品样本数据库内的任何一项数据均不满足数据匹配成功的条件，则认为数据匹配失败，结果输出模块向显示屏或报警装置输出当前检测对象未涉毒的信息，比如可以是no信号或者一段音乐。

环境因素校正模块可以采用简单的校正方法比如用实测数据乘以当前的温度校正系数ti和光强校正系数di实现数据的校正，也可以采用更为复杂和准确的算法比如采用多项式拟合等算法实现检测数据的校正。

数据匹配模块可以采用现有技术中的各种现有技术完成数据的匹配功能，可以逐一对比，也可以使用效率更高的算法比如二分法等完成其系统功能。

基于sd大鼠的实验表明，本优选实施例提供的吸毒人群快速筛分仪，可以方便地从活体的毛发、皮肤、汗液、尿液或血液中快速的检测出毒品的拉曼信号峰，为缉毒大队提供了现场快速筛分吸毒人流的便捷方法，有望大大降低漏捕和误判的几率，提高缉毒的准确率。

具体实施方式二

请参阅图2，图2中的虚线用来表示筛分仪的数据信息流。本发明优选实施例二中公开的吸毒人群快速筛分仪具有和优选实施例一基本相同的硬件构成和软件功能。差别之处在于，优选实施例二中增加了检测点因素数据校正模块以及相应的硬件支撑部件，以完成对来自不同检测点(毛发、皮肤、汗液、尿液、血液)的拉曼光谱实测数据的校正，进一步提高筛分仪的检测精度，降低漏判或误判的几率。

在本优选实施例中，硬件上增加了用来获取检测点信息的摄像装置，摄像装置可以是现有技术中任何一款摄像头比如针式摄像头，只要具备拍照功能或视频功能，即可完成本发明的技术方案，取得预期的技术效果。中央处理系统内设置有违禁药品样本数据库、温度校正系数表、光强校正系数表、检测点校正系数表、数据处理模块以及结果输出模块，数据处理模块包括环境因素校正模块、视频分析模块、检测点因素校正模块和数据匹配模块。视频分析模块用于对来自摄像装置的检测点信息进行分析，以确定检测点的具体位置；检测点因素校正模块通过使用检测点校正系数ki，实现对检测到的拉曼光谱数据也就是实测拉曼光谱数据的校正。

违禁药品样本数据库内存储有各种违禁药品的拉曼光谱样本数据；温度校正系数表内存储有在一定温度范围内的温度校正系数ti；光强校正系数表内存储有在一定光强范围内的光强校正系数di；检测点校正系数表内存储有毛发数据校正系数、皮肤数据校正系数、汗液数据校正、尿液数据校正系数和血液数据校正系数。毛发数据校正系数用于对检测到的人体毛发的拉曼光谱数据进行校正；皮肤数据校正系数用于对检测到的人体皮肤的拉曼光谱数据进行校正；汗液数据校正系数用于对检测到的人体汗液的拉曼光谱数据进行校正；尿液数据校正系数用于对检测到的人体尿液的拉曼光谱数据进行校正；血液数据校正系数用于对检测到的人体血液的拉曼光谱数据进行校正。

数据处理流程为：

环境因素校正模块查询温度校正系数表和光强校正系数表，根据温度感应探头和光强感应探头检测到的实时温度和实时光强，确定当前的温度校正系数ti和光强校正系数di；

环境因素校正模块使用温度校正系数ti和光强校正系数di对实测数据进行校正，将实测拉曼光谱数据转化为以违禁药品样本数据库中的拉曼光谱样本数据的测试温度和测试光强为基准的标准拉曼光谱数据；

检测点因素校正模块查询检测点校正系数表，根据来自摄像装置和视频分析模块的检测点的具体位置；确定检测点校正系数ki；

检测点因素校正模块使用检测点校正系数ki对实测数据进行校正；

数据匹配模块将校正后的标准拉曼光谱数据与违禁药品样本数据库中的拉曼光谱样本数据做匹配：如果校正后的标准拉曼光谱数据与违禁药品样本数据库内的某一项数据之间差的绝对值小于系统误差δf，则认为数据匹配成功，结果输出模块向显示屏或报警装置输出当前检测对象涉毒的信息，比如可以是no信号或者警报；如果检测到拉曼光谱数据与违禁药品样本数据库内的任何一项数据均不满足数据匹配成功的条件，则认为数据匹配失败，结果输出模块向显示屏或报警装置输出当前检测对象未涉毒的信息，比如可以是yes信号或者一段音乐。

实测数据会因为温度的差异、光强的差异或者检测点的差异而和违禁药品样本数据库中的拉曼光谱样本数据有一定的偏差，针对这个问题，本优选实施例中同时采用环境因素校正模块和检测点因素校正模块对实测拉曼光谱数据进行了校正，可以进一步提高筛分仪的检测精度，降低漏判或误判的几率。

以上结合说明书附图对本发明的优选实施例进行了详细阐述，应该说明的是，本发明的保护范围包括但不限于上述实施例；说明书附图中公开的具体结构也只是本发明的较佳实施例而已，所述领域的技术人员还可以在此基础上开发出其他实施例，任何不脱离本发明创新理念的简单变形或等同替换，均涵盖于本发明，属于本发明的保护范围。