基于云端光谱数据库的微型光谱仪及光谱检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光谱仪技术领域，具体而言，特别涉及一种基于云端光谱数据库的微型光谱仪及光谱检测方法。
【背景技术】
[0002]近些年，食品安全问题愈发严重，农药残留超标、非法添加剂、环境污染等所引起的食品问题层出不穷。传统的检测方法如:生物测定方法、理化检测方法等快速检测方法都需要做特定的样品预处理、检测耗时长，灵敏度有限。
[0003]光谱仪被广泛应用在食品检测领域。现有的光谱仪的分光组件占用的空间较大，且光谱仪的光谱数据一般都被写入其自带的ROM中，由此造成了现有的光谱仪尺寸相对较大，制造成本较高，在使用过程中操作较复杂，对操作者的专业性要求较高，并且，由于现有的光谱仪体积较大，携带也不方便。另外，由于光谱数据被写入光谱仪的ROM中，在光谱仪使用过程中，需要依赖光谱仪的ROM中的光谱数据，光谱数据或无法实时更新、或只针对特定领域，限制了光谱仪的使用范围。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。有鉴于此，本发明需要提供一种可以在云端进行光谱数据对比的基于云端光谱数据库的微型光谱仪，进一步地，本发明需要提供一种可以同时依靠本地光谱数据库和云端光谱数据库的光谱检测方法。
[0005]根据本发明第一方面提供的一种基于云端光谱数据库的微型光谱仪，包括:电源；光源，所述光源与所述电源连接；分光成像模块，所述分光成像模块位于所述光源的下游并与所述光源匹配，以用于收集样品的光谱信息；控制模块，所述控制模块与所述分光成像模块连接以获取所述样品的光谱信息；通信模块，所述通信模块与所述控制模块连接；以及具有显示组件的智能移动终端，所述智能移动终端与所述通信模块连接以与所述控制模块进行通信，所述智能移动终端适于与包含有光谱数据库的云端处理器连接，在所述云端处理器上所述样品的光谱信息和所述光谱数据库进行对比，对比的结果显示在所述智能移动终端的所述显示组件上。
[0006]根据本发明的实施例的基于云端光谱数据库的微型光谱仪，光谱数据库设在云端处理器上，由此，可以使微型光谱仪的光谱数据库芯片和处理模组体积更小，缩小了微型光谱仪的尺寸，使微型光谱仪更加便于携带。其次，通过智能移动终端显示光谱数据的对比结构，使用起来更加方便。另外，云端处理上的光谱数据库的光谱信息更全，扩大了微型光谱仪的使用范围。
[0007]另外，根据本发明上述实施例的基于云端光谱数据库的微型光谱仪还可以具有如下附加的技术特征:
[0008]根据本发明的一个实施例，基于云端光谱数据库的微型光谱仪进一步包括与所述控制模块连接的存储模块。
[0009]根据本发明的一个实施例，基于云端光谱数据库的微型光谱仪进一步包括与所述控制模块连接的环境传感器模块，所述环境传感器模块包括温度传感器和湿度传感器中的至少一种。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述分光成像模块包括分光模块和成像模块，所述分光模块包括线性可调滤波器(LVF)或法布尔波罗干涉片(FPI)，以及位于所述线性可调滤波器(LVF)或所述法布尔波罗干涉片(FPI)下游的微透镜阵列，所述成像模块与所述控制模块连接。
[0011 ] 根据本发明的一个实施例，所述通信模块包括USB接口、蓝牙接口以及无线网接口中的一种。
[0012]根据本发明的第二方面，提供一种光谱检测方法，包括以下步骤:S1:照射样品并获取所述样品的光谱信息；S2:与本地光谱数据库进行匹配，如果匹配成功，通过智能移动终端显示匹配结果，如果未匹配成功，通过智能移动终端与云端处理器的云端数据库进行匹配后，在所述智能移动终端上显示匹配结果。
[0013]根据本发明的光谱检测方法，光谱数据库设在云端处理器上，在本地没有与检测的光谱匹配的光谱信息时，可以与云端数据库进行比对，云端处理上的光谱数据库的光谱信息更全，扩大了微型光谱仪的使用范围。并且由于云端处理器设有光谱数据库，可以使微型光谱仪的光谱数据库芯片和处理模组体积更小，缩小了微型光谱仪的尺寸，使微型光谱仪更加便于携带。
[0014]另外，根据本发明上述实施例的光谱检测方法还可以具有如下附加的技术特征:
[0015]根据本发明的一个实施例，在照射样品并获取所述样品的光谱信息的过程中，通过多次采样，获取样品的平均光谱，以得到所述样品的光谱信息。
[0016]根据本发明的一个实施例，获取所述样品的光谱信息后，经过微型光谱仪的控制模块预处理后再与本地光谱数据库进行匹配。
[0017]根据本发明的一个实施例，通过智能移动终端与云端数据库进行匹配的同时，智能移动终端向云端处理器发送本地的位置信息、环境信息以及用户信息。
[0018]根据本发明的一个实施例，所述云端处理器包括光谱存储模块、策略存储模块以及与所述光谱存储模块、所述策略存储模块分别连接的控制和处理单元。
[0019]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0020]图1是根据本发明的一个实施例的基于云端光谱数据库的微型光谱仪的示意图。
[0021]图2是根据本发明的一个实施例的基于云端光谱数据库的微型光谱仪的分光成像模块的示意图。
[0022]图3是根据本发明的一个实施例的光谱检测方法的示意图。
[0023]图4是根据本发明的一个实施例的本地数据库与云端数据库进行同步的示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0025]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0026]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0027]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0028]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0029]如图1所示，根据本发明的实施例的基于云端光谱数据库的微型光谱仪，包括:电源600、光源200、分光成像模块300、控制模块500、通信模块502以及具有显示组件(未视出)的智能移动终端503。
[0030]具体而言，光源200与电源600连接，以保证光源200能够对样品照射。需要说明的是，电源200可以与微型光谱仪的各个部件直接或间接的连接，以保证微型光谱仪的正常工作。电源600与各个部件的连接为现有技术，这里就不在赘述。
[0031]根据本发明的一个实施例，光源600可以为钨灯。可以理解的是，光源600也并不限于此，例如，光源600可以为单波长激光光源。
[0032]分光成像模块300位于光源600的下游并与光源600匹配，以用于收集样品100的光谱信息。需要说明的是，这里所说的分光成像模块300与光源600匹配是指，光源600发出的光照射到样品100上反射后可以被分光成像模块300接收，以得到所需要的样品100
的光谱信息。
[0033]控制模块500与分光成像模块300连接以获取样品100的光谱信息，同时，通信模块502与控制模块500连接，智能移动终端503与通信模块502连接以与控制模块500进行通信。这里所说的通信，可以理解为，控制模块500与智能移动终端503之间的相互通信，控制模块500与智能移动终端都具有收发功能。智能移动终端503适于与包含有光谱数据库的云端处理器连接，在云端处理器上样品的光谱信息和光谱数据库进行对比，对比的结果显示在智能移动终端的显示组件上。
[0034]根据本发明的实施例的基于云端光谱数据库的微型光谱仪，光谱数据库设在云端处理器上，由此，可以使微型光谱仪的光谱数据库芯片和处理模组体积更小，缩小了微型光谱仪的尺寸，使微型光谱仪更加便于携带。其次，通过智能移动终端503显示光谱数据的对比结构，使用起来更加方便。另外，云端处理上的光谱数据库的光谱信息更全，扩大了微型光谱仪的使用范围。
[0035]如图1所示，根据本发明的一个实施例，基于云端光谱数据库的微型光谱仪可以进一步包括与控制模块500连接的存储模块501，存储模块501可以用来存储热门的光谱数据，可以通过选择，让采集到的样品100的光谱信息先与存储模块501上的光谱信息进行对比，如果没有匹配的光谱信息在与云端服务器上的光谱信息进行