一种基于化学组合扰动的复杂液状物全息成像方法与流程

本发明涉及分析化学的检测技术领域。具体地，本发明涉及对环境科学、生物科学、医学、食品科学等实践中常见的复杂液状物复杂化学信息的呈现方法。

背景技术：

自然状态、人工制备的许多物质或其组成部分是以复杂液状物形式存在的；举例来说，如污水、河水、土壤溶液、血液、尿液、唾液、植物组织液、饮料、中药浸取液等等。固体形态的样品，采用一些前处理方法得到适合的形态，如可通过机械榨汁或浸提等方法，获得复杂液状物也可以进行分析。而这种复杂液状物主要以混合物形式出现。这种混合的复杂溶液内部包含了各种组分之间的相互作用，形成一个相对平衡的体系。这些复杂液状物内部的关系一般情况下极其复杂，数量也很庞大。我们对一个污水环境样品的分析表明，其中的无机、有机物质的主要种类和形态即超过数百种；通过排列组合，它们之间的相互关系超过10的9次方。科技人员创建了一些方法，如组成测定、简单化学平衡计算等，来度量和表征这些特征。对于溶液成分的检测，主要采用化学分析和仪器分析。其中，以质谱分析、色谱分析法、X射线光谱法、电化学分析法和核磁共振波谱法等常规手段为主要研究技术。但对于真实的复杂液状物却很难得到大量而全面的信息，特别是针对复杂液状物内部的各个化学物种之间的线性或非线性相互作用的关系信息。

近年来，利用电化学信号检测为主的电子舌或电子鼻系统逐渐发展起来，在复杂液、气分析上起到了一定的作用。但是由于其基础传感单元的制备路线和测量条件和规程要求，其不可能低成本地开发出大规模数量的传感器阵列。且由于其需要实现使用-清洁-再使用的多次检测，故而不能使用可挥发或易溶解的检测单元敏感材料。另有一些研究通过可视化的响应(如化学作用引起的颜色变化、荧光变化等)来完成传感器阵列检测，具有成本低廉，所需设备简单的优势(参考文献：一、Qian，S.and H.Lin(2015).″Colorimetric Sensor Array for Detection and Identification of Organophosphorus and Carbamate Pesticides.″Analytical Chemistry87(10)：5395-5400.二、Schiller，A.，B.Vilozny，R.A.Wessling and B.Singaram(2008).″Recognition of phospho sugars and nucleotides with an array of boronic acid appended bipyridinium salts.″Analytica Chimica Acta 627(2)：203-211.三、Schiller，A.，R.A.Wessling and B.Singaram(2007).″A fluorescent sensor array for saccharides based on boronic acid appended bipyridinium salts.″Angewandte Chemie International Edition 46(34)：6457-6459.四、黄星奕，韩方凯(2014).一种全固态可视化味觉传感器阵列的制作方法.申请公布号：CN104062292A.五、吴宇，霍丹群，侯长军，等.可视化传感阵列对乌龙茶等级的快速识别研究.分析试验室，2015，34(1)：1-5.)。它们的制造思路是：要形成n个各异性单元的阵列，就先制备出n种敏感材料，然后将它们排列成阵列。见于文献案例的阵列内单元数量通常为几个、十几个、二三十个，利用这种策略方法很难方便地获得大几十、几百的单元数量的阵列；更不要说几千、几万级的阵列。

就解决对象来说，上面提及的现有技术，主要应用于对待测样品中特定组分的分析或样品分类。对于复杂液状物样品的内部化学关系全面呈现来说，由于其中的物质种类繁多，相互间的化学关系数量巨大。仅利用几个、几十个测量点的数据来反映出这个大数量的参数的体系，显然是不现实的。

近年来，随着人工智能技术的发展，为实现对复杂的样品本身的内部关系，以及复杂样品与外部事物之间的作用关系的深度广泛分析提供了可能。但是一个前提条件是要能简单地为人工智能提供大数量的待分析样品的内部化学信息。所以科技界期盼和寻找一类能够更多携带原来待测物内部化学关系信息的分析呈现技术。本发明即关注于此。

为了更好地理解本发明提出的方法，先看一个简单的机理层面的分析。

首先看一下这一类现象。某一处于相对稳定的复杂液状物L1，其内部众多的各种化学关系都会处于相对平衡的状态。此时，我们用一种常见的检测方法，如荧光、显色等手段对其进行分析操作，可得到一个荧光强度或颜色的检测结果，标记为F0。

参照图1的单次操作1，对于原来的待分析的复杂液状物L1，当有一定量的成分固定的其他化学物质R1被加入后，会或多或少的扰动复杂液状物体系原有的众多平衡关系；进而让该体系中的众多化学关系进入到另一种平衡状态。此时采用相同的显色或荧光检测方法，我们可以得到一个可能不同于F0的检测结果，标记为F1。

相似地如果我们重复上一步，但分别加入的化学物质是不同于R1的R2、……、Rn；参照图1的批量化操作2，相应地我们就可以得到一系列检测结果F2、……、Fn。扰动化合物Ri(i＝1，…，n)的种类的增加可以显著增加对待测物的表达丰富程度。当这个数量增加到几千、几万甚至百万以上，将使信息量发生重大变化。

可以看出，这里Ri可以是一种化合物或混合物。一个形成种类众多的Ri的巧妙的方法是：可以用有限的几种性质差异较大的化学物质，按照不同的比例含量调配出众多种类的Ri。例如可以由6种化合物的不同的比例含量来调配；简单计算，当以每一种化合物的1％变化为分割单位时，组合数量种类约为100的6次方。另外，这六种基本调配“原料”，各自本身也可以是混合物。

为了提供平行的、大数量级的、有规律化组合特点的化学扰动小单元，我们基于高通量(HTE)原理，对于众多的Rn进行系统的HTE组合(参见图1的高通量组合3)。主要是通过在平面载体上规律化独立分散大数量化学位点实现。在面对这样大数量的组配时，利用墨水喷射打印技术进行操作会使整个作业变得快捷和低成本。实际上，墨水喷射打印操作是一种将液状物料定量定位分配到二维平面载体上的高效方法，而且这种复杂液状物可以是溶液也可以是高度分散的悬浊液。特别是具有多个墨仓的彩色墨水喷射打印机，在合理设置打印条件的情况下，可以通过对打印墨水的调配、打印位置和打印喷墨量的设置，实现上面提到的扰动化学物质R的组合和空间安排。所说的利用墨水喷射打印技术，在平面基片中的数个设定区域，定量添加设定组成的化学物质，是打印机依据设定的打印电子图像模版来控制喷墨量和喷墨位置实现的。另外，丝网印刷技术也可以通过对制备条件的调整来实现一些较为简单的制备操作；丝网印刷的优势是价格极低，速度更快。

技术实现要素：

结合以上的探讨，特别是对高通量化学组合扰动的分析，本发明提出新的复杂液状物内部综合性质全息成像方法。这里说的全息成像，实际结果是对复杂液状物的内部数量众多的化学关系进行大容量的数字化呈现和纪录，它纪录的是一大组化学效应。数据容量依据设计，少则数十、几百，多则数千数万，或更多。针对一个复杂液状物所提供出的超大效应数据量更能精确刻画这个样品的全面化学性质。

一种基于化学组合扰动的复杂液状物全息成像方法，至少包括以下具体步骤：

(1)利用墨水喷射打印技术制备化学组合扰动全息成像底片，此步骤的具体操作为：

(1.1)选定化学扰动剂个数，定义化学扰动剂个数为R-D；且选定的R-D大于等于二；

(1.2)配制R-D种可用于墨水喷射打印的化学墨水；所配的任一化学墨水的成分中含有至少一种化学扰动剂，且至少有一个所配的化学墨水含有一种可溶于待测复杂液状物的化学扰动剂；在分析过程中，这个溶解的成分可以以分子或离子的形式分散在待测复杂液状物中，直接参与液体化学平衡的建立；所述的化学扰动剂是指一种化合物或混合物，将其添加入待测复杂液状物，可使待测复杂液状物的内部化学平衡产生变化；

(1.3)设计用于引导打印机进行定位定量喷施化学扰动剂的电子图像模版；

所述的电子图像模版由色点构成，所述的色点内部是均匀的；色点的面积最小可到设计的电子图像模版的最小解析度单元对应的大小；所有的色点中，包含有引导至少二种化学扰动剂墨水喷施的色点；所述的电子图像模版可控制R-D个独立墨仓的喷墨作业；此要求可通过电子图像模版的模式(RGB、CMYK等)、图层、通道等的设置来实现；以CMYK模式举例来说，控制三个独立墨仓时，可用一个图层中的C、M、Y三个通道，控制四个时可用两个图层中的C1、M1、Y1、C2、M2、Y2六个通道中的任意四个，余类推；电子图像的文件可通过变换等操作得到多种的呈现形式，具有图像设计知识的人员即可完成；所述的独立墨仓是指墨水喷射打印机上每种颜色的墨水所注存的空间；几个独立墨仓可以分布在一个墨盒上，也可以分布在几个墨盒上；

(1.4)用R-D种第(1.2)步制备的化学墨水，利用墨水喷射打印机，依照第(1.3)步设计的打印电子图像模版的导引，定量分配到基片上的设定位置；

选用的化学墨水的种类数与第(1.3)步设计的打印电子图像模版可控制的独立墨仓数量是相同的；

(1.5)选择喷施、浸渍、打印三种操作手段之一或组合，在平面基片上定位施加上成像试剂；这里施加的成像试剂可以是均匀分布的，也可以是具有二维分布变化特征的；所述的成像试剂是指可以对待测复杂液状物的某些化学性质或组分产生颜色或荧光响应的单一或混合试剂；如显色剂、荧光探针或其混合物；这里的具有二维分布变化特征还指几种不同的成像试剂分布在同一个平面基片的不同区域；

所述的基片是喷墨相纸、打印胶片、铜版纸、层析玻片等；这里虽然选择的基片是均匀的和不含成像试剂的，但如果采用已经包含特定化学试剂，特别是包含成像试剂的基片，来省略掉执行以上某个步骤，实质上也是符合本发明技术路线的。

在第(1.4)步、第(1.5)步执行的前后关系上，以下顺序都可以达到相似的效果，如第(1.5)步放在第(1.4)步后面执行，或第(1.5)步放在第(1.4)步前面执行，或将这两步各分为几个操作，交替或合并执行；以下对这里所述的交替或合并执行进行举例说明；对于同一基片，墨水喷射打印、喷施、浸渍等操作可以分次分批来施行，如几种墨水分次打印、一种墨水分次打印、成像试剂分次喷施、几种成像试剂分次喷施、成成像试剂采用喷射打印方法与化学扰动剂同时操作、像试剂采用喷射打印方法分次打印等。

在物性方面，所述的成像试剂、化学扰动剂能以固形物或者吸附在基片上的形式存在于常温和非封闭环境下；

(1.6)挥发去溶剂，干燥后获得所述的化学组合扰动全息成像底片；

所述的化学组合扰动全息成像底片由解析成像点构成；所述的解析成像点内部成像试剂是均匀分布的，且每个解析成像点中包含的化学扰动剂只由一个第(1.3)步的色点来控制喷施；而出于组合化学信息量的考虑，在下限设定为包含低信息量需求的情况下，在一个所述的化学组合扰动全息成像底片上，互不相同的解析成像点的数量大于等于50；

对于一个化学组合扰动全息成像底片，解析成像点的数量和色点的数量是有一定关系的；当成像试剂均匀分布时，两者相等；当成像试剂非均匀分布时(即具有一定的二维分布变化)，则前者大于等于后者；这里的解析也是指：全息成像中的众多信息数据所能逐级分解的下限；

(2)将待测的复杂液状物定量均匀喷施在制备的化学组合扰动全息成像底片上；

(3)对第(2)步作用后的化学组合扰动全息成像底片利用光学成像装置或荧光成像装置进行拍摄成像。

在设计和制备的全息图中，可以通过拼接、嵌入的方法，把具体组分的直接显色测定组合到全息片中；但全息片中的其它部分，如果符合本发明的扰动组合思路，则此部分也是受本专利保护的；

具体举例来说，所述的成像试剂是：酸碱指示剂，如溴甲酚绿、甲基红、石蕊等；氧化还原指示剂，如亚甲基兰、二苯胺等；金属指示剂，如铬黑T、酸性铬蓝K、钙镁试剂等；以及现在开发和快速发展的新型试剂，如卟啉、酞菁及其衍生物类的化合物、特异性染料、席夫碱等，大量新型用于生物检测技术的染料试剂。所述的成像试剂也可以是能与复杂液状物中的物质共价或非共价结合形成荧光的荧光试剂，常见的如8-羟基喹啉、黄酮醇、石榴茜素R、桑色素等；或者是本身具有荧光的荧光染料，如荧光素钠、酸性曙红等，以及大量新型用于生物检测技术的荧光探针等。所述的成像试剂混合，是指几种单独使用的成像试剂混合在一起，作为一种成像试剂来使用。

化学扰动剂实质上是通过参与待测复杂液状物内部的化学平衡来起作用的；所以从单纯的化合物到复杂的混合物，很多都可以实现此作用。但在实践中要选择差异性大、干扰作用更为有效的物种。因为最终得到的图像的鲜明起伏变化主要还是由化学扰动作用的丰富性来实现的。另外，在选择化学扰动剂时，也要注意不要使化学扰动剂对成像试剂的丰富变化有太多遮掩等负面效应；例如颜色稳定的深色化合物不是良好的显色体系的扰动剂。在化学扰动剂选择时也可以有一些方向，例如选择几种简单的化合物种类，如酸碱调节剂、络合剂、离子竞争剂、掩蔽剂等。

化学扰动剂也可以是微小固体颗粒，它们可以分散在液体中，它们的扰动作用的发挥途径是：通过吸附、催化等作用来干扰待测复杂液状物的组成和化学平衡。如胶体金、硅溶胶、铁溶胶、纳米氧化锆、纳米氧化钇、纳米硫化锌等超细颗粒分散液等。

所述的一种基于化学组合扰动的复杂液状物全息成像方法，其特征在于：在所述的利用墨水喷射打印技术制备化学组合扰动全息成像底片这一步骤前，还包括步骤：进行用于待测复杂液状物的成像试剂和化学扰动剂的筛选；具体过程是：

将单一或混合的成像试剂定量添加入待测的复杂液状物，确定其呈现不同于原复杂液状物的颜色或荧光特性；将化学扰动剂定量添加入上述添加了成像试剂的待测复杂液状物，确定其可导致颜色或荧光特性的进一步变化。

从增加扰动种类多样性考虑，所述的一种基于化学组合扰动的复杂液状物全息成像方法，其特征在于：所述的第(1.1)步中，选定的R-D大于等于三。

从增加扰动种类多样性考虑，具有较为丰富变化的情况下，所述的一种基于化学组合扰动的复杂液状物全息成像方法，其特征在于：所述的第(1.1)步中，选定的R-D大于等于四。

从增加扰动种类多样性考虑，具有更为丰富变化的情况下，所述的一种基于化学组合扰动的复杂液状物全息成像方法，其特征在于：所述的第(1.1)步中，选定的R-D大于等于五。

出于校验和减小误差的目的，电子图像模版中设置重复色点、设置标定色点等。

在同样达到引导打印目的的情况下，电子图像模版是一张，或者两张及以上子图通过平面拼接、图层组合等方式组成的一套电子图像。也可以通过分色打印的操作方式来设计电子图像模版。

出于组合化学信息量的考虑，在下限设定为包含较低信息量需求的情况下，所述的一种基于化学组合扰动的复杂液状物全息成像方法，其特征在于：在一个所述的化学组合扰动全息成像底片上，互不相同的解析成像点的数量大于等于100。

在下限设定为包含中等信息量需求的情况下，所述的一种基于化学组合扰动的复杂液状物全息成像方法，其特征在于：在一个所述的化学组合扰动全息成像底片上，互不相同的解析成像点的数量大于等于200。

同一核心思路下，依据本制备化学组合扰动全息成像底片的方法，也可以在同一个空白基片上制备出几个化学性质差异很大的成像区；这样可以扩大化学组合扰动全息成像底片的信息量。其外在的形式就等同于几个不同的化学组合扰动全息成像底片拼接在一个平面上，作为用于后续检测的一个统一的底片。这种方式未来是精密、大密度分析的一个重要形式。

所述的一种基于化学组合扰动的复杂液状物全息成像方法，其特征在于：在所述的第(3)步后，进一步包括：对拍摄获得的图像进行进一步处理，得到更为清晰明了的图像形式，如灰度图、分色图、二值图、傅立叶变换图等。

所述的一种基于化学组合扰动的复杂液状物全息成像方法，其特征在于：所述的待测的复杂液状物定量均匀喷施是采用射流喷雾或超声喷雾，并采用固定喷雾量和喷雾条件来实现；所述的喷雾条件是指喷雾头类型、出雾口与化学组合扰动全息成像底片的间距和角度、防风罩尺寸和位置。

所述的一种基于化学组合扰动的复杂液状物全息成像方法，其特征在于：所述的待测复杂液状物是以下样品之一：污废水、土壤溶液、原始或加工后的尿液、原始或加工后的血液、饮料。

本发明与现有技术相比，具有如下优点及有益效果：

(1)由几类化合物(即几种化学扰动剂、成像试剂)即可构建一个大规模的扰动分析体系，给出待测复杂液状物的丰富的内部化学信息。这些化学信息可以用于复杂液状物的定性或者探索其与其它作用物的作用结果。

(2)由于本技术的基本出发点是采用化学组分去扰动待测物中的化学平衡关系，所以其检测的结果更体现了待测物的内部复杂的动态化学关系。

(3)本技术方法至少可以根据难易程度分两步骤来执行：化学组合扰动全息成像底片的制备可以由专业制造人员来标准化大量制造；后期简单的待测液施加和照相操作，由一般非专业人员即可执行。所以操作简单，成批制造的检测成本极其低廉。

(4)本技术方法所建立的高通量扰动-表达策略，可以通过标准化，为人工智能分析复杂化学样品提供一个大数据采集途径。

附图说明

图1为本发明的机理分析图。1-单次操作，2-批量化操作，3-高通量化操作。

图2为实施例1中设计的电子图像模版。

图3为实施例1中待测的复杂液状物定量超声喷雾称重装置的示意图。1-超声喷雾器，2-塑料载物托盘，3-分析天平。

图4为实施例1的复杂液状物的检测成像结果图。

图5为实施例3中中设计的电子图像模版。

图6为实施例3的检测结果图。

图7为实施例4设计的电子图像模版。

图8为实施例5设计的电子图像模版。

图9为实施例8的检测结果图。

图10为实施例9中的定量喷雾装置示意图。

图11为实施例10重复性验证的实验结果图。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1 待测复杂液状物样品的准备

选取了从植物、动物到饮料、药品、环境样品等数种样品。

植物：取西瓜果肉(西农八号)、番茄果肉(京丹1号)、黄瓜果肉(园丰6号)、胡萝卜果肉(春红一号)苹果果肉(陕西洛川红富士苹果)、法国梧桐树叶、松树叶等，分别榨汁，过滤，各取30mL上清液，装瓶待用。

动物：购买活鸡、活鲫鱼一只，抽取一些血液，储存于试管中待用。

尿液：取自陕西师范大学校医院化验室的原始尿液。

茶水溶液：分别称取10g红茶、乌龙茶、绿茶，分别加入90g蒸馏水，60℃水浴20min。得到红茶溶液、乌龙茶溶液、绿茶溶液自然冷却到室温。过滤，各取上清液30mL，装瓶待用。

红酒溶液：取干红葡萄酒(中国山东烟台张裕干红葡萄酒)30mL，装瓶待用。

中药溶液：将板蓝根冲剂和六味地黄丸研磨至粉末状，称取2g，加50ml水振荡6h，静置2h，取上清液装瓶待用。

底泥间隙水：取陕西省西安市南郊潏河河道内底泥，离心，取上清液50mL，待用。

垃圾渗滤液：取陕西师范大学长安校区生活垃圾压缩站垃圾渗滤液，在阴凉避光处放置一周，过滤，取上清液，待用。

生活污水：取陕西师范大学学生宿舍生活污水。过滤，取上清液，待用。

腐殖酸溶液：选用工业腐殖酸粉剂，配制1g/L的腐殖酸液，置于冰箱，待用。

实施例2 化学组合扰动全息成像底片制备及其应用例

针对实施例1得到的待测复杂液状物，来执行本发明提出基于化学组合扰动的复杂液状物内部性质成像方法，具体步骤如下。(具体实施例中的步骤编号可能不同于说明书中“发明内容”部分的编号)

(1)进行成像试剂和化学扰动剂的筛选

为了配合整体全息成像底片方案，方便观察对比，取0.5ml待测复杂液状物，滴加在20mm直径滤纸片上，常温干燥，得待测复杂液状物-滤纸片(记为片1)。

选择茚三酮作为待确定成像试剂，将其配制2％茚三酮溶液。配制时精确称量茚三酮0.2g，加无水乙醇溶解并定容至10mL(需现配现用)。为了方便观察对比，取0.5ml此液，滴加在20mm直径滤纸片上，常温干燥去除溶剂，得成像试剂-滤纸片。取0.5ml待测复杂液状物，将上述制备的成像试剂-滤纸片加入，挥发干燥，得片2。

选择DTPA、甘氨酸钠、磷酸二氢钾、Na₂CO₃、CuCl₂和AlCl₃作为化学扰动剂。为了方便观察对比，将各自配制为水溶液，浓度分别为DTPA(0.01mol/L)，甘氨酸钠(0.1mol/L)，磷酸二氢钾(0.1mol/L)，Na₂CO₃(0.25mol/L)，CuCl₂(0.1mol/L)和AlCl₃(0.1mol/L)。各取0.5ml液，分别滴加在片2上，挥发，得片3-1到片3-6，共六片。

将所得片1、片2、片3-1至片3-6在110度下加热5分钟，观察确定片1、片2间颜色深浅变化不同；观察确定片3-1至片3-6与片2之间颜色深浅不相同。

(2)利用墨水喷射打印技术制备化学组合扰动全息成像底片，采用四色喷墨打印机改造的平板打印机(联想3110)进行实验操作。

此步骤的具体过程为：

(2.1)设计了如图2所示的用于引导打印机进行定位定量喷墨的电子图像模版。彩色喷墨打印机的CMYK打印模式是通过控制青色C、洋红M、黄色Y、黑色K各墨仓中的墨水喷出量来实现花样打印的，平面上的打印输出量可以用设计好的电子图像模版来控制。本实施只用了青色C、洋红M和黄色Y三种颜色。各颜色的深浅沿不同方向波动渐变(变化范围为0％～100％)。设计为两次套印，即在打印操作时，在同一个基片相同定位上，依据两种CMY图案各打印一遍。片中设计有重复。图案打印尺寸可设置调节。图2的圆形部分的设计精度为1000x1000像素。由两个图层构成。

(2.2)选取喷墨打印相纸为基片，将5ml 2％茚三酮溶液用喷枪均匀喷布在A4大小相纸上，风干10分钟。

(2.3)选择第(1)步中制备的六种扰动化合物液，分别滴加入表面活性剂乙二醇单丁醚，调节表面张力接近于原墨盒墨水。

(2.4)利用墨水喷射打印技术将第(2.3)步制备的6种化学墨水，分为两组，分别装入C、M、Y对应的清洗干净的墨仓中。采用二次套印，按照第(2.1)步打印电子图像模版导引，定量分配到基片上的设定位置。

(2.5)挥发去溶剂，干燥后获得所述的化学组合扰动全息成像底片。装入黑色塑料袋，同时置入除氧、干燥剂小包，密封低温保存。

(3)将待测的复杂液状物定量均匀喷施在化学组合扰动全息成像底片上；操作上采用图3所示的超声喷雾称重装置。操作时，将制作好的化学组合扰动全息成像底片放置到塑料载物托盘2上。其次，将制备好的各种待测复杂液状物装入超声喷雾器1中，工作，使复杂液状物雾化自由沉降到化学组合扰动全息成像底片上。在底片上喷施2.0mg/cm²的待测的复杂液状物。

(4)对第(3)步作用后的化学组合扰动全息成像底片利用光学数码相机拍摄。将得到的图片进一步处理为灰度图(如图4所示)，样品编号1～12对应如下来源：黄瓜、西瓜、西红柿、胡萝卜、葡萄酒、尿液、废水、蘑菇、红茶、乌龙茶、绿茶和苹果。

实施例3 打印电子图像模版另例(一)

参照实施例2将第(2.1)步中设计的电子图像模版改为如图5的另一种。对待测样品进行实验，同样可实现本发明的目的。图5是对实施例2中的电子图像模版(图2)进行解析度降低；增加了定位标记、标定标记后得到的。对拍摄得到的图像，转化为灰度图；并采用中间灰度值作为分段点，将灰度图转化为二值图。这里的中间灰度值等于全体显色作用区域面积上的灰度平均值。小于此值的取为零(即纯白)，大于此值的取为灰度100％(纯黑)。所得的结果图列于图6，其中样品编号1～20对应如下来源：废水、垃圾渗滤液、萝卜、红萝卜、佛手瓜、黄瓜、西红柿、菠菜、莴苣、大青菜、莲雾、苘蒿、苹果、人参果、梨、杨桃、葡萄、西瓜、六味地黄丸、枸杞。

实施例4 打印电子图像模版另例(二)

参照实施例2将第(2.1)步中设计的电子图像模版改为如图7的两种形式，对待测样品进行实验，同样可实现本发明的目的。图7中的1为C、M两通道构图，每个通道颜色从0～100％渐变。图7中的2为C、M、Y三通道构图，Y通道颜色的渐变方式不同于另外两个通道。

实施例5 打印电子图像模版另例(三)

参照实施例2将第(2.1)步中设计的电子图像模版改为如图8的形式，对待测样品进行实验，同样可实现本发明的目的。图8中，总图包括四个相同的重复区，每个区中包含有49个色点。剪开每个区都可作为一个独立应用；四个区一起使用，也可作为一个有重复校验的应用例。

实施例6化学扰动剂另例

参照实施例2将第(1)步中化学扰动剂的筛选针对以下物质展开。包括FeCl₃、NiSO₄、ZnSO₄、NaF、酒石酸、苯甲酸钠、六次甲基四胺等单一化合物；几种简单盐的混合物，1∶1的混合物：NiSO₄+CuCl₂、CuCl₂+ZnSO₄、DTPA+酒石酸等；1∶1∶1的混合物：NiSO₄+CuCl₂+ZnSO₄、DTPA+酒石酸+NaF等。

实施例7 成像试剂另例

参照实施例2将第(1)步中成像试剂的筛选操作中，改选以下显色试剂或组合：溴甲酚绿、甲基红、溴甲酚绿+甲基红(1∶1)、铬黑T、锌卟啉、茜素黄、铜试剂等。

实施例8 荧光成像试剂的应用

对以下样品进行涉及荧光成像的分析过程，包括底泥间隙水1、垃圾渗滤液2、生活污水3、鲫鱼血4、板蓝根冲剂5、茶叶6、梧桐叶7和西瓜瓤8等。参照实施例2，将成像试剂选为荧光素钠；将原例中对颜色的自然光下观察和拍摄，改为在365nm紫外暗箱中对产生的荧光进行观察和拍摄(曝光时间1s)。最终所拍摄得到的图片进一步处理为灰度图(如图9所示)。

实施例9 简易喷雾定量例

参照实施例2，将第(3)步中喷雾称重装置和操作改为一种简单的固定机械喷雾操作。具体采用按压式微型塑料喷雾头1，进液管5口插入到一个微型试管4的底部，并将喷雾头固定设置在圆柱容器2顶部中间(如图10所示)。化学组合扰动全息成像底片3放置在容器底部固定位置。操作时，取0.5ml待测复杂液状物样品放入微型试管，向下全部喷出。此方法可以通过集成改造制备出成本低廉的简单专用设备。

实施例10重复性验证

参照实施例3，我们对几个不同样品：垃圾渗滤液1、黄瓜2、苹果3、六味地黄丸4，各做了两个重复分析组。以验证本方法的可重复性。结果如图11所示，经过上下两图一一对应比较可以看到样品的两个平行分析结果基本相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。