基于云端光谱数据库的微型光谱仪及光谱检测方法_2

文档序号:9415670阅读:来源:国知局
对比。且存储模块501可以与云端进行同步更新,固件升级。
[0036]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进一步包括与控制模块500连接的环境传感器模块400,环境传感器模块400包括温度传感器和湿度传感器中的至少一种。由此,温度传感器和湿度传感器可以对微型光谱仪所处的环境进行检测,并将相应的检测结果发送到云端服务器。可以理解的是,发送到云端服务器的信息并不先于此,例如智能移动终端503上的一些信息也可以发送到云端服务器上,例如,智能移动终端,例如为智能手机(操作系统包括安卓和1S),上的通过GPS获取的地理位置信息也可以发送到云端服务器上。
[0037]如图2所不,根据本发明的一个实施例,分光成像模块300包括分光模块301和成像模块302,分光模块301包括线性可调滤波器3011或法布尔波罗干涉片3011,以及位于线性可调滤波器3011或法布尔波罗干涉片3011下游的微透镜阵列3012,成像模块302与控制模块500连接。由此,可以进一步减小基于云端光谱数据库的微型光谱仪尺寸。
[0038]进一步地,根据本发明的一个实施例,通信模块502可以包括USB接口、蓝牙接口以及无线网接口中的一种,由此,可以便于与智能移动终端503进行通信。
[0039]如图3所示,根据本发明的实施例的光谱检测方法,包括以下步骤:S1:照射样品并获取样品的光谱信息;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,在智能移动终端上显示匹配结果。
[0040]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。
[0041]进一步地,根据本发明的一个实施例,在照射样品并获取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,以得到样品的光谱信息。由此,可以得到更加准确的光谱信息。
[0042]根据本发明的一个实施例,获取样品的光谱信息后,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。由此,可以进一步提高光谱检测的准确性。
[0043]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。由此,可以便于修订光谱测定数据。
[0044]根据本发明的一个实施例,云端处理器包括光谱存储模块、策略存储模块以及与光谱存储模块、策略存储模块分别连接的控制和处理单元。
[0045]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,具体设计一种可以进行光谱数据库固件(ROM)更新的(参见图4)、可以与智能移动终端,例如为智能手机(安卓和1S)进行通信的、可以在云端进行光谱数据比对的微型光谱仪,此微型光谱仪可用于食品检测、化妆品检测、环境检测等,属于光谱仪、快检设备领域。
[0046]光谱检测流程:
[0047]Stepl:光源发射,照射样品;
[0048]Step2:多次采样,取平均光谱;
[0049]St印3:光谱数据经主控面板预处理;
[0050]Step4:与本地光谱数据库进行预匹配。
[0051]情况一:本地光谱数据库匹配成功;
[0052]Step5:匹配成功,传输匹配结果到手机;
[0053]Step6:手机显示匹配结果。
[0054]情况二:本地光谱数据库无特征光谱数据;
[0055]Step5:未匹配到数据,传输测量光谱到手机;
[0056]Step6:经手机APP传输数据到云端服务器;(其中数据含光谱数据、环境信息、GPS、用户输入信息)
[0057]St印7:与云端光谱数据库进行匹配;
[0058]StepS:匹配完成,传输匹配结果到手机,由手机显示匹配结果。
[0059]传输数据组成:
[0060]被检测物的光谱数据,操作者操作光谱仪时,光谱仪会进行多次扫描,取平均数据;
[0061]光谱数据含:近红外光谱、荧光光谱、拉曼光谱;
[0062]环境信息,含温度、湿度等,用于修正光谱测定数据;
[0063]GPS信息,由智能手持设备获取,可以对被检测物的地理位置进行标注;
[0064]用户输入信息:由用户在智能手持设备(如手机APP)上的操作交互数据。
[0065]本地数据库与云端光谱数据库的区别:
[0066]本地光谱数据库只保存最新、最热门的光谱数据库;
[0067]云端光谱数据库保存:不同物质的特征光谱数据库或被检测物的光谱数据;
[0068]本地光谱数据库和云端光谱数据库按照一定频率进行同步更新;
[0069]本地光谱数据库的设计目的是为了提快检测速度,在热门查询物质不用与云端数据库进行比对。
[0070]参见图4,下面简单描述本地数据库与云端数据库进行同步的策略:
[0071]I)微型光谱仪与手持设备建立连接。
[0072]2)请求云端服务器获取固件升级信息。
[0073]3)升级信息写入手持设备(手机)。
[0074]4)升级信息写入微信光谱仪主控面板存储器。
[0075]根据本发明的一个实施例,使用微型分光系统替代传统的光栅棱镜等,进一步缩小光谱仪组件尺寸。
[0076]在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
[0077]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种基于云端光谱数据库的微型光谱仪,其特征在于,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。2.根据权利要求1所述的基于云端光谱数据库的微型光谱仪,其特征在于,进一步包括与所述控制模块连接的存储模块。3.根据权利要求1所述的基于云端光谱数据库的微型光谱仪,其特征在于,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。4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于云端光谱数据库的微型光谱仪,其特征在于,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。5.根据权利要求4所述的基于云端光谱数据库的微型光谱仪,其特征在于,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。6.一种光谱检测方法,其特征在于,包括以下步骤: 51:照射样品并获取所述样品的光谱信息; 52: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。7.根据权利要求6所述的光谱检测方法,其特征在于,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。8.根据权利要求6所述的光谱检测方法,其特征在于,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。9.根据权利要求6所述的光谱检测方法,其特征在于,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?目息O10.根据权利要求6所述的光谱检测方法,其特征在于,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。
【专利摘要】本发明提供的一种基于云端光谱数据库的微型光谱仪及光谱检测方法,微型光谱仪包括:电源;光源;分光成像模块;控制模块;通信模块;以及具有显示组件的智能移动终端,智能移动终端与通信模块连接以与控制模块进行通信,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。根据本发明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。
【IPC分类】G01N21/45
【公开号】CN105136742
【申请号】CN201510519894
【发明人】董海萍
【申请人】董海萍
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月21日
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