光信号检测装置及系统的制作方法

本实用新型通常涉及特定物质检测领域，更具体地，涉及用于检测与待测物反应后的反应载体的反应区中的光信号值的光信号检测装置及系统。

背景技术：

近年来由于长期的农药，激素和抗生素滥用，我国的食品安全问题越来越严重，目前主流的食品安全检测主要是食药监总局下的专门部门归口，通过大型的液相、质谱或液质联检来完成，辅助一些大型的台式金标检测仪，需要专业操作人员完成，且获得结果的周期较长，无法应用于现场及时检测。

随着人民生活水平的提高，家庭健康自测越来越为现代人重视，但现在主流的早孕和排卵监测都是采用目测的方法，或一次性笔式定性测量，无法长期定量地在家庭环境中监测身体指标。

目前适用于快速检测，能够常温保存的试纸得到了广泛应用，尤其是胶体金试纸因其成本低，检测速度快，可批量生产制造而被快速地普及到食品安全领域和家庭健康自测领域。

试纸针对特定物质的检测原理是，在试纸的反应区设有能与特定物质发生反应的标记反应物，在将待测样品加入试纸后，待测样品中的特定物质会逐渐进入反应区中与标记反应物发生反应，反应后在反应区会形成光信号变化，例如颜色深浅的变化，荧光强度的变化等等，由于该光信号变化和待测特定物质的浓度之间存在函数关系，因此可以利用该方法检测出某特定物质的含量。

针对试纸的光信号变化判断，目前的技术主要包括下述三种方式。第一种方式是使用具有显色变化的试纸，通过人眼观测试纸条上反应区检测线的颜色深浅来做出定性或半定量的判断。第二种方式是使用图像传感器作为检测元件来对试纸的显色变化进行拍照，然后采用图像识别来进行定性或定量判断。第三种方式是使用光的反射原理，利用光电传感器作为光电接收器件来接收所反射的光信号，并且利用所接收的光信号的强弱来进行判断。

然而，在第一种技术方案中，试纸人为因素干扰很大，不同的人或无使用经验的人对结果的判断误差较大，从而仅可用于进行定性或半定量判断。此外，无法对荧光试纸条进行人工判断。

在第二种技术方案中，控制系统较为复杂，并且需要利用光学镜头成像，而成像的质量直接影响结果判断，因此需要使用较好光学器件，从而导致成本高，由此在一定程度上抵消了胶体金试纸的成本优势。此外，整体方案体积较大，无法微型化。

在第三种技术方案中，由于实现成本低，结构简单而可设计成微型仪器，然而该方案设计存在着试纸背景干扰，样本颜色干扰和反应区(例如显色条带)的位置误差对检测结果的准确度和稳定性影响很大。此外，由于试纸生产工艺的限制，显色条带的位置误差无法完全消除，而且食品安全检测领域样本颜色千差万别，样本颜色不能通过试纸样本垫有效去除，进而不能消除样本颜色对测量带来的干扰，从而使得该方案无法实现有效的定量测定。

技术实现要素：

鉴于上述，本实用新型提供了一种光信号检测装置及系统。利用该光信号检测装置及系统，可以消除反应区位置误差对检测结果准确性造成的影响。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种光信号检测装置，包括：至少一组光源，每组光源包括至少两个光源，所述至少两个光源可被分别控制以在第一照射条件以及第二照射条件下照射与待测物反应后的反应载体的同一反应区；至少一个光信号检测器，用于检测所述反应区在所述第一照射条件下的第一光信号检测值对以及在所述第二照射条件下的第二光信号检测值；以及信号处理单元，与所述至少一个光信号检测器电连接，用于使用所述第一光信号检测值对和所述第二光信号检测值，计算所述反应区的光信号修正值，其中，所述第一照射条件包括由所述至少两个光源中的各个光源按照指定规则组成的两组光源分别照射，以及所述第二照射条件包括由与形成所述第一照射条件的光源相关的光源进行照射。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述第二照射条件包括由至少包含从所述两组光源中选出的光源的光源组进行照射。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述信号处理单元可以包括：信号预处理器，用于对所述第一光信号检测值对执行预定处理，以得到预定处理结果；以及计算模块，与所述信号预处理器以及所述至少一个光信号检测器电连接，用于基于所述预定处理结果、所述第二光信号检测值以及对应的光信号值关联函数，计算所述反应区的光信号修正值，其中，所述光信号值关联函数用于反映光信号修正值与预定处理结果和第二光信号检测值之间的函数关系。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述预定处理包括差值处理或比值处理。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述光信号检测装置还可以包括：定时器，与所述至少一个光信号检测器电连接，用于计时并且在计时期满时，触发所述至少一个光信号检测器进行光信号检测；以及与所述定时器电连接的计时触发单元，用于在所述反应载体进入检测就绪状态后触发所述定时器开始计时；以及参数设置单元，与所述定时器电连接，用于根据待测特定物质和所述反应载体上的标记物的性质，设置所述光信号检测器的检测起始时间、检测截止时间以及检测间隔周期。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述光信号检测装置还可以包括：滤光片，所述滤光片设置在所述至少一组光源和/或所述至少一个光信号检测器与所述反应载体之间并且与特定波长匹配。

可选地，在上述方面的一个示例中，每组光源中的至少两个光源的位置被布置为使得在标准反应载体处于检测就绪状态时位于所述标准反应载体的反应区的两侧。

可选地，在上述方面的一个示例中，每组光源中的至少两个光源的位置被布置为使得在标准反应载体处于检测就绪状态时对称地位于所述标准反应载体的反应区的两侧。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述光信号检测装置还可以包括：存储器，与所述信号处理单元电连接，用于存储所述光信号值关联函数；和/或函数生成单元，与所述信号处理单元电连接或者与所述存储器电连接，用于基于预定处理结果的历史数据、第二光信号检测值的历史数据以及对应的光信号检测基准值的历史数据生成所述光信号值关联函数。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述光信号检测装置还可以包括：含量确定单元，与所述信号处理单元电连接，用于基于所计算出的光信号修正值，确定特定物质的含量。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述光信号检测装置还可以包括：设置在所述含量确定单元与上位机之间的通信单元，用于所述含量确定单元与上位机之间的数据通信。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述含量确定单元可以设置在上位机或云端服务器中，以及所述光信号检测装置还可以包括：设置在所述信号处理单元与所述含量确定单元之间的通信单元，用于所述信号处理单元与所述含量确定单元之间的数据通信。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述光信号检测装置还可以包括：控制器，与所述各个光源、各个光信号检测器和/或所述装置中的其它组件电连接，用于对各个光源的照射、各个光信号检测器的检测、所述装置中的各个组件之间的数据通信和/或所述装置中的组件与外部之间的数据通信进行控制。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述光信号检测装置中的各个组件设置在同一块印刷电路板上。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述光信号检测装置还可以包括：结构支撑件，用于固定所述印刷电路板；以及壳体。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述结构支撑件设置有用于容纳所述反应载体的反应载体容纳空间；和/或所述结构支撑件设置有用于容纳电池的电池容纳空间，以及所述光信号检测装置还包括：设置在所述反应载体和所述印刷电路板之间的遮光件。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于待测物中的特定物质含量检测的系统，包括：反应载体；如上所述的光信号检测装置；以及含量确定单元，与所述光信号检测装置电连接，用于基于所确定的光信号修正值，确定特定物质的含量。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述系统还可以包括上位机，与所述含量确定单元电连接和/或所述光信号检测装置电连接，用于向用户呈现特定物质含量检测结果，和/或对所述光信号检测装置的操作、所述含量确定单元的操作以及所述光信号检测装置与所述含量确定单元之间的操作进行控制。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述含量确定单元设置在所述光信号检测装置、云端服务器或者上位机中。

附图说明

通过参照下面的附图，可以实现对于本公开内容的本质和优点的进一步理解。在附图中，类似组件或特征可以具有相同的附图标记。

图1示出了根据本实用新型的用于待测物中的特定物质含量检测的系统的方框图；

图2示出了根据本实用新型的试纸的示意图；

图3示出了根据本实用新型的第一实施例的光信号检测装置的方框图；

图4A示出了根据本实用新型的第一实施例的光源和光信号检测器的布置的一个示例的示意图；

图4B示出了图4A在的示例布置相对于试纸中的区域的相对位置关系的示意图；

图5示出了根据本实用新型的用于确定光信号值关联函数的过程的流程图；

图6示出了根据本实用新型的第一实施例的光信号检测装置的工作流程图；

图7示出了根据本实用新型的第二实施例的光信号检测装置的具体实现示例的外部形状示意图；

图8示出了图7中示出的具体实现示例的内部结构爆炸图；和

图9示出了根据本实用新型的第三实施例的光信号检测装置的另一具体实现示例的内部结构爆炸图。

具体实施方式

现在参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。例如，所描述的方法可以按照与所描述的顺序不同的顺序来执行，以及各个步骤可以被添加、省略或者组合。另外，相对一些示例所描述的特征在其它例子中也可以进行组合。

如本文中使用的，术语“包括”及其变型表示开放的术语，含义是“包括但不限于”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一实施例”表示“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”表示“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下面可以包括其他的定义，无论是明确的还是隐含的。除非上下文中明确地指明，否则一个术语的定义在整个说明书中是一致的。

在本文中，术语“相连”是指两个组件之间直接机械连接、连通或电连接，或者通过中间组件来间接机械连接、连通或电连接。术语“电连接”是指两个组件之间可以进行电通信以进行数据/信息交换。同样，所述电连接可以指两个组件之间直接电连接，或者通过中间组件来间接电连接。所述电连接可以采用有线方式或无线方式来实现。

图1示出了根据本实用新型的用于待测物中的特定物质含量检测的系统(下文中称为特定物质含量检测系统1)的方框图。

如图1中所示，特定物质含量检测系统1包括反应载体10。反应载体 10具有反应区和非反应区。在反应载体10的反应区中设有能够与待测定的特定物质发生反应的标记反应物。在反应载体10的非反应区中不设置所述标记反应物。由于本实用新型的原理是检测光信号值，所有与待测物发生反应后产生光信号变化的反应载体都可以适用，反应载体10的示例例如可以包括任何检测大分子或小分子化学物质的试纸或试剂卡，包括但不限于采取竞争法、夹心法原理制备的试纸。所述试纸的示例例如可以包括胶体金试纸，荧光试纸，干化学试纸等等。试剂卡的示例例如可以包括微流控试剂卡等。图2示出了根据本实用新型的试纸的示意图。在图2所示的试纸中，示出了2个反应区，即，显示条带1和显色条带2所位于的区域。通常，反应区可以被设置为具有规定尺寸。试纸中除了反应区之外的区域为非反应区，例如，图2中的试纸空白区域。

特定物质含量检测系统1还可以包括光信号检测装置20。光信号检测装置20用于在反应载体中的标记反应物与待测物反应后，检测反应载体的反应区的光信号修正值。关于光信号检测装置20的结构和操作将在下面结合图3到图9进行详细描述。

特定物质含量检测系统1还可以包括含量确定单元30。含量确定单元 30与光信号检测装置20电连接，用于从光信号检测装置20接收所检测到的反应区的光信号修正值，并且基于所检测到的反应区的光信号修正值，确定所述待测物中的特定物质的含量。例如，含量确定单元30可以基于光信号值与特定物质含量之间的对应关系，确定与所检测到的光信号修正值对应的特定物质含量。所述对应关系例如可以是光信号值与特定物质含量之间的对应表，或者光信号值与特定物质含量之间的变化关系曲线，或者光信号值与特定物质含量之间的函数关系。例如，含量确定单元30可以通过查表或者计算(例如，数学求解)来确定特定物质含量。在本实用新型中，所述特定物质为需要检测的大分子蛋白和小分子化合物，例如，所述特定物质可以包括下述中的一种：毒素，抗生素，农药或激素。

含量确定单元30与光信号检测装置20之间可以采用有线或无线的方式进行通信。所述有线通信的示例例如可以是光纤、同轴线等。所述无线通信的示例例如可以是蓝牙、WiFi、微波等。

特定物质含量检测系统1还可以包括上位机40。上位机40与含量确定单元30电连接，用于从含量确定单元30接收所确定的特定物质含量，并且向用户呈现特定物质含量检测结果。上位机40的示例例如可以包括但不限于手机，PC，平板、单片机或服务器等。此外，上位机40还可以与光信号检测装置20电连接，用于对光信号检测装置20的操作、含量确定单元 30的操作以及光信号检测装置与含量确定单元30之间的操作(比如，交互操作)进行控制。

在本实用新型中，含量确定单元30可以单独实现，例如，在云端服务器中实现，也可以包含在光信号检测装置20中或者上位机40中实现。

光信号检测装置20还可以包括温度传感器，用于检测在所述反应载体处于检测状态时的温度数据。在本申请中，所检测到的温度数据可以用于选择对应的特定物质浓度随光信号值变化曲线，即，用于表征如上所述的光信号值与特定物质含量之间的对应关系的曲线。

第一实施例

光信号检测装置是按照反应载体在检测就绪状态时的理论位置进行设计，而实际上各种因素会使得检测时的反应区位置与这个理论位置存在误差，例如试纸或试剂反应区在生产过程中的设计误差，装配误差，造成的反应区的实际位置与理论位置存在差异，检测装置插入试剂卡时用力大小造成的试纸卡相对于装置的细微的位置差别等等。这些都会造成光信号的检测值与光信号真实值之间存在偏离。因此本实用新型的方案用不同位置的光源照射该反应区，利用同一感光元件检测，获得两种光信号，对该两种光信号的运算结果，应当和光信号检测值、真实光信号值三者之间存在相关性，多次试验找出该相关性即确定函数关系，然后再获得目标试纸或试剂的上述不同位置光信号值，以及检测值，带入上述函数关系，从而对各种原因造成的位置误差进行修正。

图3示出了根据本实用新型的第一实施例的用于检测与待测物反应后的反应载体的反应区中的光信号值的光信号检测装置20的方框图。

如图3所示，光信号检测装置20可以包括至少一组光源210，每组光源包括至少两个光源。每组光源中的至少两个光源可以被分别控制以在第一照射条件以及第二照射条件下照射反应载体10的同一反应区，例如，图 2中的显色条带1。此外，在本实用新型中，每组光源照射一个不同的反应区，比如一组光源(比如图4A中的光源404和405)照射一条显色条带，以及另一组光源(比如图4A中的光源408和409)照射另一条显色条带。此外，为了例示方便，在图3中示出了一组光源作为示例。在本实用新型的其他示例中，可以包括两组或更多组光源。

在本实用新型的一个示例中，每组光源中所包括的光源的个数可以为偶数个，例如2个，4个，6个等。通常，每组光源中的光源的个数为2个。此外，在本实用新型的一个示例中，每组光源中的至少两个光源的位置被布置为使得在标准反应载体处于检测就绪状态时位于该标准反应载体的反应区的两侧，例如，布置在该标准反应载体的反应区的两侧的上方或下方，即，该至少两个光源的布置位置在反应载体10的反应区上的投影位于反应区的两侧。优选地，所述至少两个光源的位置被布置为使得在标准反应载体处于检测就绪状态时对称地位于该标准反应载体的反应区的两侧。如图 4A中所示，光源组包括三组光源，并且每组光源对称地布置在一个显色条带的两侧，例如，如图4B所示，光源404和405对称地布置在显色条带1 的两侧。在本实用新型中，标准反应载体是指不存在设计误差和装配误差的反应载体，并且在使用标准反应载体进行光信号检测时也不会产生由于标准反应载体插入到光信号检测装置中不到位而导致的插入误差。

在本实用新型的另一示例中，每组光源中所包括的光源的个数也可以为奇数个，例如3个，5个，7个等。在这种情况下，该组光源中的一个光源布置在显色条带的上方(例如，正上方)，以及剩余偶数个光源对称地布置在显色条带的两侧。

在本实用新型中，第一照射条件包括由至少两个光源中的各个光源按照指定规则组成的两组光源分别照射。这里，所述指定规则是指所组成的两组光源针对同一反应区能够产生不同角度的光源信号。例如，假设每组光源包括2n个光源，则第一照射条件中的两组光源分别由k个光源组成，并且两组光源的位置相对于显色条带是对称的，其中k小于等于n。此外，假设每组光源包括2n+1个光源，则第一照射条件中的两组光源分别由k+1 个光源组成，同样，两组光源的位置相对于显色条带是对称的。第二照射条件包括由从第一光源中选出的光源进行照射，这些光源应当和上述用来形成第一照射条件的光源具有相关性，即光源照射角度，照射距离和光源种类等发生关联，即使得第二照射条件和第一照射条件相关。例如如果第一照射条件是由两个相对于反应区(在标准反应载体处于检测就绪状态时) 对称布置的光源进行照射，则第二照射条件可以选择与形成第一照射条件的光源具有类似排列方式的光源，即选择另外两个相对于反应区对称布置的光源进行照射。优选地，第二照射条件可以包括由至少包含从所述两组光源中选出的光源的光源组进行照射。例如，第二照射条件中的光源组可以由上述2k个光源组成，由从上述2k个光源中选出的光源组成，由上述 2k个光源以及其他光源组成，或者由从上述2k个光源中选出的光源以及其他光源组成。优选地，第二照射条件包括由所述至少两个光源中的所有光源进行照射。

光信号检测装置20可以包括至少一个光信号检测器220，用于检测与待测物反应后的反应区在第一照射条件下的第一光信号检测值对以及在第二照射条件下的第二光信号检测值。这里，第一光信号检测值对是指在第一照射条件中的两组光源照射下得到的两个光信号检测值所组成的光信号检测值对。在本实用新型中，针对每组光源210，可以设置一个光信号检测器220。在本实用新型中，光源组210和光信号检测器220也可以统称为第一光信号检测单元，如图3中所示。

例如，假设每组光源210由两个光源210-1，210-2组成。则第一照射条件是指分别打开光源210-1和210-2单独照射，然后利用光信号检测器 220检测到对应的光信号检测值组成第一光信号检测值对。第二照射条件是指将光源210-1和210-2都打开进行照射，然后利用光信号检测器220检测到对应的光信号检测值作为第二光信号检测值。

在本实用新型中，光源210和光信号检测器220可以布置在同一平面上，例如，布置在同一块印刷电路板(PCB)上，如图8中所示。图4A示出了根据本实用新型的第一实施例的光源和光信号检测器的布置的一个示例的示意图。图4B示出了图4A在的示例布置相对于试剂条中的区域的相对位置关系的示意图。

图4A中示出了三组光源以及三个光信号检测器，其中，光源404和 405组成一组光源，并且光信号检测器401用于检测在该组光源所形成的照射条件下的光信号值。光源406和407组成一组光源，并且光信号检测器 402用于检测在该组光源所形成的照射条件下的光信号值。光源408和409 组成一组光源，并且光信号检测器403用于检测在该组光源所形成的照射条件下的光信号值。此外，每组光源用于照射反应载体的同一反应区，例如，图2中示出的试纸的一个显色条带。

图4B中示出了光源404和405以及光信号检测器401相对于所要检测的显色条带的位置关系。如图4B中所示，光信号检测器401位于显色条带的上方，优选为显色条带的正上方，以及光源404和405对称地布置在该显色条带的两侧，具体地，布置在显色条带的两侧的上方，光源404和405 的布置位置在反应载体10的反应区上的投影位于该显色条带的两侧。

在本实用新型中，光源210的作用在于发出所需波长的光，照射到试纸上之后，利用光信号检测器220进行检测。在本实用新型的一个示例中，光源210可以是全波长范围或特定波长范围的光源，例如，LED灯，其中，优选信号响应值较高的绿色LED灯。

光信号检测器220的作用是将反应区中的光信号转换为电信号，从而检测光信号的强弱。光信号检测器的示例可以包括光敏二极管、颜色传感器、光敏三极管、单色光传感器。如果考虑光信号检测装置20的体积及成本，光信号检测器220优选使用光敏二极管。

在本实用新型中，当反应载体(例如，荧光试纸)需要根据荧光进行检测时，光源210可以为荧光激发光源，并且光信号检测器220具有与被激发的荧光波长匹配的滤光特性。例如，可以通过在普通光源(即，发出白光的光源)的光源光路上设置特定波长的滤光片来获得具有相应波长的光源，或者可以使用能够发出荧光的特定光源。此外，优选地，为了过滤杂光，还可以在荧光光源的光路上设置滤光片。此外，可以在光信号检测器220的检测光路上增加与被激发的荧光波长相匹配的滤光片，优选为过滤效果更好的窄带滤光片。

光信号检测装置20还可以包括信号处理单元230。信号处理单元230 与光信号检测器220电连接，用于从光信号检测器220接收所检测到的光信号检测值，并且使用所接收的光信号检测值以及对应的光信号值关联函数来计算出光信号修正值。具体，信号处理单元230对从光信号检测器220 接收的第一光信号检测值对执行预定处理；并且基于预定处理结果、第二光信号检测值以及对应的光信号值关联函数，计算反应区的光信号修正值。这里，光信号值关联函数用于反映光信号修正值与预定处理结果和第二光信号检测值之间的函数关系。在本实用新型中，所述预定处理包括差值处理或比值处理。所述差值处理是指对第一光信号检测值对中的两个光信号检测值进行减法运算。所述比值处理是指计算第一光信号检测值对中的两个光信号检测值的比值。此外，信号处理单元230也可以在上位机或服务器中实现，但这样数据传输相对慢，出错几率会增高，因此本光信号检测装置将其包含在装置内部。

在本实用新型中，针对固定的光信号检测器和照射条件，光信号值关联函数可以通过多次调整试剂卡在光信号检测装置中的位置来进行多次试验以获取对应的光信号检测值和光信号基准值，然后进行分析(例如，曲线拟合)等找出光信号基准值与预定处理结果和第二光信号检测值之间的关联关系来得出。此外，还可以通过设置不同的第一和第二照射条件和/或不同的光信号检测器类型来得到对应的光信号值关联函数。在本实用新型中，光信号基准值可以利用可靠的参比检测方法或仪器获得，比如，利用大型专用仪器获得。而光信号检测值可以采用市场上可以得到的各种型号的光信号检测器获得。

在本实用新型中，要说明的是，光信号值关联函数与光信号检测器的型号、第一照射条件和第二照射条件相关联。只要光信号检测器型号、第一和第二照射条件中的任何一个发生改变，则光信号值关联函数也会发生改变。此外，照射条件可以由光源的个数、光源的照射位置以及光源的种类等等确定。

图5示出了根据本实用新型的用于确定光信号值关联函数的过程的流程图。

如图5所示，在块510，检测在设定位置处的光源对中的光源分别照射下利用特定型号的光信号检测器检测到的同一反应区(例如，显示色带1) 的第一光信号检测值对。然后，在块520，对所获取的第一光信号检测值对执行预定处理，以获取预定处理结果。接着，在块530，获取在该光源对照射下的由该特定型号的光信号检测器检测到的第二光信号检测值。在块 540，利用可靠方法或仪器获取在该光源对照射下的光信号基准值。

在如上获取预定处理结果、第二光信号检测值以及对应的光信号基准值后，在块550，判断是否达到预定试验次数。在未达到预定试验次数，在块560，微调反应载体(试剂卡)在光信号检测装置中的位置，然后返回到块510，针对进行位置微调后的反应载体重新进行上述检测过程。在达到预定试验次数后，在块570，基于所获取的预定处理结果、第二光信号检测值以及对应的光信号基准值，确定与该特定型号的光信号检测器对应的光信号值关联函数。按照上述方式，可以获得在特定的第一和第二照射条件下的与特定型号的光信号检测器对应的光信号值关联函数。此外，在本实用新型中，还可以通过分别调整光信号检测器的型号、第一和第二照射条件等来获取对应的光信号值关联函数。

在本实用新型的一个示例中，光信号检测装置20可以具有存储器(图中未示出)，用于存储光信号值关联函数，例如，光信号值关联函数可以以映射表的方式存储在光信号检测装置20的存储器中，即，光信号值关联函数与光信号检测装置20中所使用的光信号检测器220的型号、第一和/或第二照射条件成映射关系。在本实用新型的另一示例中，光信号值关联函数也可以存储在外部服务器中，例如，以映射表的方式存储在外部服务器中。信号处理单元230通过有线或无线的方式与外部服务器电连接，以在需要时从外部服务器获取对应的光信号值关联函数。

在本实用新型的一个示例中，光信号检测装置20还可以包括函数生成单元，与所述信号处理单元电连接或者与所述存储器电连接，用于基于预定处理结果的历史数据、第二光信号检测值的历史数据以及对应的光信号检测基准值的历史数据生成所述光信号值关联函数。

在本实用新型的一个示例中，信号处理单元230可以包括信号预处理器(未示出)，用于对第一光信号检测值对执行预定处理，以得到预定处理结果。例如，信号预处理器可以利用减法器或者比值计算器来实现。信号处理单元230还可以包括计算模块(未示出)，用于使用所述预定处理结果、第二光信号检测值以及对应的光信号值关联函数，计算反应区的光信号修正值。这里，信号处理单元230和/或其组件可以利用具有计算能力的装置来实现，比如，利用处理器、微处理器、单片机，DSP、FPGA或者具有计算能力的数字电路单元来实现。

可选地，光信号检测装置20还可以包括通信单元240。通信单元240 的示例可以包括蓝牙装置、USB装置、Zigbee、红外单元或WIFI装置等。在含量确定单元30设置在光信号检测装置20中时，通信单元240设置在含量确定单元30和上位机40之间，用于实现含量确定单元30与上位机40 之间的数据通信。在含量确定单元30设置在上位机40或云端服务器中时，通信单元240设置在信号处理单元230与含量确定单元30之间，用于实现信号处理单元230与含量确定单元30之间的数据通信。

利用上述光信号检测装置，在针对单个反应区进行光信号检测时，通过将至少两个光源设置于不同的区域来给同一反应区提供不同角度的光源，利用同一光信号检测器来进行检测以获得两种光信号，然后计算上述两种信号的差值或比值运算结果，并且利用预先确定出的光信号检测值、光信号修正值以及上述差值或比值运算结果三者之间的相关性(即，上述光信号值关联函数)，从而确定出光信号修正值，由此实现对反应区的位置误差进行修正。

可选地，光信号检测装置20还可以包括定时器250。定时器250与各个光信号检测器220电连接，用于在反应载体10进入检测就绪状态后进行计时，并且在计时期满时触发光信号检测器220进行光信号检测。光信号检测装置20还可以包括参数设置单元260。参数设置单元260用于根据待测特定物质和反应载体10上的标记物的性质，设置光信号检测器的检测起始时间，检测截止时间以及检测间隔周期。例如，参数设置单元260设置光信号检测器220的检测起始时间，检测截止时间以及检测间隔周期。定时器250与参数设置单元260电连接，以从参数设置单元260获取所设置的检测参数，比如，光信号检测器的检测起始时间，检测截止时间以及检测间隔周期。

此外，可选地，光信号检测装置20还可以包括与定时器250相连的计时触发单元270。计时触发单元270用于在反应载体10进入检测就绪状态后触发定时器250开始计时。例如，当反应载体10(例如，试剂条)放入光信号检测装置20时，例如插入试纸时，计时触发单元270触发定时器250 开始计时。计时触发单元270的实现形式可以包括但不限于，机械式触发单元(例如微动开关)，光电式触发单元(例如光电传感器)，磁力式触发单元(例如霍尔元件)。利用计时触发单元270，同时结合检测参数设置单元260所设置的光信号检测器的检测起始时间，检测截止时间以及检测间隔周期，光信号检测装置20可以适用于不同反应时间的试剂，从而实现针对不同特定物质的检测。

在本实用新型的一个示例中，针对光源210的照射控制以及光信号检测器220的光信号检测可以人为进行控制。例如，可以通过人工地打开光源210和光信号检测器220的电源开关来使得光源210和光信号检测器来进行工作。

在本实用新型的另一示例中，光信号检测装置20还可以包括控制器，用于对各个光源的照射以及各个光信号检测器的检测进行控制。此外，所述控制器还可以对光信号检测装置20中的各个组件之间的数据通信和/或光信号检测装置20中的组件与外部之间的数据通信进行控制。在本实用新型中，控制器可以利用处理器、微处理器、单片机，DSP、FPGA或者其它具有处理能力的数字电路单元来实现。

图6示出了根据本实用新型的第一实施例的光信号检测装置的工作流程图。

如图6所示，在块610，控制至少两个光源210按照第一照射条件照射与待测物反应后的反应载体10的反应区并且检测反应载体的反应区在第一照射条件下的第一光信号检测值对。在块620，控制至少两个光源210按照第二照射条件照射反应载体10的反应区并且检测反应载体的反应区在第二照射条件下的第二光信号检测值。接着，在块630，对所述第一光信号检测值对执行预定处理，以获取预定处理结果。然后，在块640，基于所述预定处理结果以及所检测到的第二光信号检测值，并且使用对应的光信号值关联函数，计算所述反应区的光信号修正值。

可选地，在本实用新型的一个示例中，光信号检测装置20还可以包括：光信号值关联函数确定单元，用于基于光信号检测装置20中所使用的光信号检测器220的型号、第一和第二照射条件，从映射表中确定对应的光信号值关联函数。例如，在一个示例中，所述映射表可以存储在光信号检测装置20中。在另一示例中，所述映射表可以存储在外部服务器中。在这种情况下，光信号检测装置20可以基于光信号检测装置20中所使用的光信号检测器220的型号、第一和第二照射条件，从外部服务器获取对应的光信号值关联函数。

第二实施例

图7示出了根据本实用新型的第二实施例的光信号检测装置700的具体实现示例的外部形状示意图。如图7所示，光信号检测装置700包括指示灯701、USB充电口702、电源键703、机体704和盖帽705。

图8示出了图7中示出的具体实现示例的内部结构爆炸图。如图8所示，光信号检测装置700可以包括由光源和光信号检测器组成的光信号检测单元712。这里，光信号检测单元712中的光源和光信号检测器可以采用如上参照图3、图4A和图4B中描述的各种形式。

光信号检测装置700还可以包括蓝牙模块711，用于光信号检测装置 700与外部的数据通信。这里，蓝牙模块711可以利用各种其它类型的通信单元来替换。

光信号检测装置700还可以包括处理器713，用于实现对光信号检测单元712所检测到的各个光信号检测值进行处理。例如，处理器713可以实现上述信号处理单元的功能。此外，处理器713还可以实现上述含量确定单元和/或控制器的功能。

光信号检测装置700还可以包括微动开关714。这里，微动开关714 可以实现上述定时器计时触发单元的功能。光信号检测装置700还可以包括USB充电口715和电源开关716。

此外，在图8中示出的具体实现示例中，蓝牙模块711、光信号检测单元712、处理器713、微动开关714、USB充电口715以及电源开关716布置在同一印刷电路板710上。在本实用新型的其它示例中，上述模块或单元也可以不必布置在同一印刷电路板上、

此外，光信号检测装置700还可以设置有结构支撑件709，用于通过定位孔和卡扣将印刷电路板710固定在结构支撑件709上。此外，结构支撑件709还可以设置有试剂卡容纳空间，用于容纳试剂卡708。另外，可选地，结构支撑件709还可以设置有电池容纳空间，用于容纳电池(例如，锂电池)707。例如，通过粘接工艺将锂电池707固定在结构支撑件709的对应凹槽内。在需要充电时，通过USB充电口705对锂电池707进行充电。

此外，光信号检测装置700还可以在结构支撑件709上设有遮光件，用于排除杂光干扰及各检测单元之间的干扰对检测结果的影响。比如，在试剂卡708和PCB 710之间设置遮光件。具体地，例如在与PCB 710上的光源和光信号检测器的对应位置处布置遮光件。

在执行检测时，将试剂卡708可以插入709的试剂卡容纳空间中，并准确定位。在检测到试剂卡插入到位时(即，反应载体处于检测就绪状态)，触发微动开关704，从而利用处理器703中设置的定时功能开始计时，由此完成在层析的各个时间段的光信号值检测。

处理器703可以响应指令获得相关测量数据并汇报给上位机，也可以控制光信号检测装置700中的各个组件来执行对应的功能并且汇总和处理所获取的数据。

上述装置可以用于检测与待测物反应后具有颜色变化的试纸，从而检测待测物含量。

第三实施例

图9示出了根据本实用新型的第三实施例的光信号检测装置的另一具体实现示例的内部结构爆炸图。

图9是对图8中示出的具体实现示例的改进，其不同之处是将光源改为荧光激发光源，并将检测元件改为能够检测被激发荧光的检测元件，例如，在普通光源(即，发出白光的光源)的光源光路设置针对特定波长的滤光片，从而可以实现具有相应波长的第一光源(例如，荧光激发光源)，并且在光信号检测器220的光路上设置滤光片，进行相应波长的光信号值检测(例如，针对荧光试纸的光信号检测)。如图9，可以在该遮光件911 的光信号检测器220的相应位置，增加与被激发的荧光光源相匹配的滤光片，滤光片用于对光源发出的光进行波长滤波。并且可以在光源下方，增加滤光片，以过滤杂光。利用图9中所示的光信号检测装置，可以应用于荧光试纸或荧光试剂卡的光信号检测。

根据本实用新型的光信号检测装置可以应用于各种领域的检测，比如食品安全领域，医学领域，环境领域等等，在食品安全领域，根据本实用新型的光信号检测装置例如可以用于检测毒素，抗生素，农药或激素等等含量的应用。

具体地，上述光信号检测装置可以用于检测人体或动物体液(尿液，血液，乳汁，唾液，泪液)或食品(肉，奶，蛋，粮食，茶，果蔬)或饲料中的毒素，抗生素，农药或激素含量。

此外，根据本实用新型的光信号检测装置可以制作成可便携的微型设备，例如可以做成长宽高的尺寸13*3*2.2cm以下，重量220g以下的设备。

另外，由于光信号检测装置的便携性以及快速性，上述光信号检测装置可以用于家庭检测，例如家庭定量或定性检测，以及可以用于快速检测，例如快速定量或定性检测。

上面结合附图阐述的具体实施方式描述了示例性实施例，但并不表示可以实现的或者落入权利要求书的保护范围的所有实施例。在整个本说明书中使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或例示”，并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解，公知的结构和装置以框图形式示出。

本公开内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本公开内容。对于本领域普通技术人员来说，对本公开内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，将本文所定义的一般性原理应用于其它变型。因此，本公开内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。