本发明涉及光谱检测技术领域，具体来说涉及一种手持式拉曼光谱仪。
背景技术
拉曼光谱是一种分子振动光谱，它可以反映分子的指纹特征。拉曼光谱仪通过检测待测物对于激发光的拉曼散射效应所产生的拉曼光谱来检测和识别物质。被广泛用于液体安检、珠宝检测、爆炸物检测、毒/药品检测等领域。其中，当拉曼光谱仪被应用于对爆炸物和危险化学品的快速鉴别时。一方面要求仪器能够尽可能小巧、重量轻，以便于携带。另一方面需要防止拉曼光谱仪发出的激光照射到被检物时引起爆炸而威胁使用人员的人身安全。在实践中要如何实现防止被检测物体发生爆发需要同时实现以下两个功能：1，实现对检测样品的实时检测；2，实现对检测过程的远程遥控控制。现有技术中已经开发了便携式的拉曼光谱仪，但是这种便携式拉曼光谱仪为了实现仪器的小型化，其鼻锥和摄像头都位于仪器的同一端面并且被固定住无法伸缩或移动。而在检测样品时，被测样品放置在鼻锥处，仪器发出的激光照射样品，通过检测被测样品的拉曼光谱实现物质的鉴别。此时由于鼻锥和摄像头都位于仪器的同一个端面，造成摄像头的视场不能够覆盖被测样品，即摄像头无法对对样品拍照或者视频监测。此外，现有的便携式拉曼光谱仪也并不具备远程遥控操作的功能。具体来说，现有的因此，如何开发出一种新型的手持式拉曼光谱仪，能够实现在实时视频检测下检测样品和远程遥控控制，有效防止爆破意外发生时对工作人员造成伤害，是本领域技术人员需要研究的方向。
技术实现要素：
本发明提供了一种手持式拉曼光谱仪，能够实现对待测样品的在实时视频监控和远程遥控控制，防止爆破意外对工作人员造成的伤害，大幅提高了安全性。
其采用的具体技术方案如下：
一种手持式拉曼光谱仪，包括光谱仪本体，摄像头光路转折配件和控制终端；所述光谱仪本体的前端面上设有鼻锥和摄像头；所述摄像头光路转折配件安装于光谱仪本体上，用于将摄像头的视角方向转向鼻锥处；所述光谱仪本体内设有信号传输单元，所述信号传输单元用于在光谱仪本体与控制终端之间进行信号交互。
采用这种技术方案：通过摄像头光路转折配件将摄像头的视角方向转向鼻锥处，使得摄像头的视场能够覆盖设于鼻锥处的被测样品，实现对被测样品进行拍照或视频监测并生成图像文件。光谱仪本体将获取的图像文件通过信号传输单元发送至控制终端，并接受控制终端反馈的控制信号从而实现远程控制操作。
此时由于鼻锥和摄像头通常都位于仪器的同一个端面，摄像头的视场范围不能够覆盖被测样品，即摄像头无法对对样品拍照或者视频监测。为了解决该问题，通过设置一个可以随时装上或者移除的摄像头光路转折配件，改变摄像头的视场方向，使摄像头能够对样品拍照或者视频监测。
优选的是，上述手持式拉曼光谱仪中：所述摄像头光路转折配件包括夹具，反射镜和圆柱轴体；所述夹具通过螺丝紧固于光谱仪本体上；所述夹具的一侧边上设有第一套筒和第二套筒；所述反射镜上设有第三套筒和第四套筒；所述圆柱轴体依序贯穿第一套筒，第三套筒，第四套筒和第二套筒。
通过采用这种技术方案：反射镜通过圆柱轴体活动固定于夹具上，且能够沿着轴体相对夹具旋转。夹具通过螺丝与光谱仪本体呈固定角度，从而通过旋转反射镜，就能够使反射镜实现对摄像头的视角调整，令摄像头的视角能够覆盖位于鼻锥处的对待测样品，对待测样品进行拍照和视频监测。
更优选的是，上述手持式拉曼光谱仪中：所述信号传输单元包括蓝牙模块。
通过采用这种技术方案：当被检测物品危险性不高，评估认为安全距离在5~10米时，可以选择蓝牙通讯，控制终端通过蓝牙发送指令到拉曼光谱仪，使拉曼光谱仪检测被检测物品的拉曼光谱，并且通过蓝牙发送测量光谱数据和测量结果到控制终端。
进一步优选的是，上述式拉曼光谱仪中：所述信号传输单元包括全网通无线通信模块。
通过采用这种技术方案；当被检测物品危险性很高，评估认为安全距离大于10米时，控制终端通过移动/联通2g、3g、4g和电信4g网络连接到云平台，向云平台发送检测指令和接收检测结果。拉曼光谱仪的全网无线数据通信模块（如sr-g402tf）可通过移动/联通2g、3g、4g和电信4g网络连接到云平台，从平台接收上位机的指令或者发送测量光谱数据和测量结果到云平台转送至上位机中。
更进一步优选的是，上述手持式拉曼光谱仪中：所述控制终端采用手机、pad、pc机中的任一种。
再进一步优选的是，上述手持式拉曼光谱仪中：所述控制终端包括图像读取单元，图像比对单元，控制单元，声光提示单元；所述图像读取单元用于以每秒0帧的速度读取光谱仪本体输出的图像信号；所述图像比对单元用于顺序两两比对各帧图像信号并分别计算出两者的比对差值；所述控制单元用于读取所述图像比对单元输出的比对差值，并在比对差值不等于零时输出停止工作信号，控制光谱仪本体停止工作；所述声光提示单元用于在控制单元输出停止工作信号时生成声光提示信号。
通过采用这种技术方案：控制终端不断对摄像头拍摄的前后两帧图像做差。由于样品是静态，如果没有因为激光功率过大而烧蚀导致燃烧发光或者产生浓烟等异常现象，则两帧图像的差等于零。如果出现烧蚀导致燃烧发光或者产生浓烟等异常现象，两帧图像的差会显著不等于零，此时控制单元立即关闭光谱仪本体上的激光器，同时开启声光提示提醒工作人员检测出现危险。
与现有技术相比，本发明结构简单，易于制备。能够实现对待测样品的在实时视频监控和远程遥控控制，防止爆破意外对工作人员造成的伤害，大幅提高了安全性。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中摄像头光路转折配件的结构示意图；
各附图标记与部件名称对应关系如下：
1、光谱仪本体；2、摄像头光路转折配件；3、控制终端；11、鼻锥；12、摄像头；21、夹具；22、反射镜；23、圆柱轴体；211、第一套筒；212、第二套筒；221、第三套筒；222、第四套筒；
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步描述。
如图1所示为本发明实施例1：
一种手持式拉曼光谱仪，包括光谱仪本体1，摄像头光路转折配件2和控制终端3；所述光谱仪本体1的前端面上设有鼻锥11和摄像头12；所述摄像头光路转折配件2用于将摄像头的12的视角方向转向鼻锥11处；所述光谱仪本体1内设有信号传输单元，所述信号传输单元用于实现光谱仪本体1与控制终端3之间的信号交互。
所述摄像头光路转折配件2包括夹具21，反射镜22和圆柱轴体23；所述夹具21通过螺丝紧固于光谱仪本体1上；所述夹具21的一侧边上设有第一套筒211和第二套筒212；所述反射镜22上设有第三套筒221和第四套筒222；所述圆柱轴体23依序贯穿第一套筒211，第三套筒221，第四套筒222和第二套筒212。
其中，所述信号传输单元包括全网通无线通信模块。光谱仪本体1使用arm作为主处理器，在其电路主板上集成有全网通无线数据通信模块和蓝牙模块，带有sim卡接口，支持移动/联通2g、3g、4g和电信4g网络高速接入。无线数据通信模块可选用usr-g402tf，但不限于usr-g402tf。arm处理器和sr-g402tf通过usb接口通讯所述控制终端3采用手机、pad、pc机中的任一种。所述控制终端3包括图像读取单元，图像比对单元，控制单元，声光提示单元；所述图像读取单元用于以每秒10帧的速度读取光谱仪本体1输出的图像信号；所述图像比对单元用于顺序两两比对各帧图像信号并分别计算出两者的比对差值；所述控制单元用于读取所述图像比对单元输出的比对差值，并在比对差值不等于零时输出停止工作信号，控制光谱仪本体1停止工作；所述声光提示单元用于在控制单元输出停止工作信号时生成声光提示信号。
实践中，当被检测物品危险性不是太高时，即评估认为安全距离在5~10米时，即允许操作人员在距离被检测物品的5~10米内操作控制终端，则可以选择蓝牙通讯，即控制终端通过蓝牙发送指令到拉曼光谱仪，使拉曼光谱仪检测被检测物品的拉曼光谱，并且通过蓝牙发送测量光谱数据和测量结果到控制终端。
而当被检测物品危险性很高时，即评估认为安全距离大于10米时，控制终端通过移动/联通2g、3g、4g和电信4g网络连接到云平台，向云平台发送检测指令和接收检测结果。拉曼光谱仪的无线数据通信模块（如sr-g402tf）可通过移动/联通2g、3g、4g和电信4g网络连接到云平台，从平台接收指令，或者发送测量光谱数据和测量结果到云平台。
控制终端不断对摄像头拍摄的前后两帧图像做差。由于样品是静态，如果没有因为激光功率过大而烧蚀导致燃烧发光或者产生浓烟等异常现象，则两帧图像的差等于零。如果出现烧蚀导致燃烧发光或者产生浓烟等异常现象，两帧图像的差会显著不等于零，此时控制单元立即关闭光谱仪本体上的激光器，同时开启声光提示提醒工作人员检测出现危险。由此，实现对待测样品的在实时视频监控和远程遥控控制，防止爆破意外对工作人员造成的伤害，大幅提高了安全性。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书的保护范围为准。