一种物质检测的方法、装置、终端和可读存储介质与流程

本申请涉及物质检测领域，尤其涉及一种物质检测的方法、装置、终端和可读存储介质。

背景技术

目前对待测物质进行识别的过程为：获取该待测物质的光谱数据，并将该待测物质的光谱数据与已知物质的光谱数据进行匹配，若与已知物质的光谱数据的相似度超过相似度阈值，则判定该待测物质为已知物质。

发明人在研究现有技术过程中发现，目前对物质检测的数据库中包含的已知物质的数量还非常少，若一个待测物质的光谱数据并不存在于数据库中，但在对该待测物质进行物质检测时，由于该待测物质的光谱数据与数据库中的某一已知样品的光谱数据非常相近，则常常会将该待测物质误判定为数据库中的已知物质。针对这种情况，目前的解决方案是提高数据库中样品的光谱数据与待测物质的光谱数据匹配的相似度阈值，但是，由于在对物质进行检测时，物质检测设备存在差异，且会受到环境因素的影响，仅仅通过提高匹配的相似度阈值这种方式往往会将原本属于数据库中已知样品的待测物质误判为未知物质。

技术实现要素：

本申请部分实施例所要解决的技术问题在于提供一种物质检测的方法、装置、终端和可读存储介质，降低对待测物质误识别的概率。

本申请的一个实施例提供了一种物质检测的方法，包括：获取待测物质的光谱数据；根据待测物质的光谱数据与数据库中各样品的光谱数据的光谱相似度，确定待测物质与数据库中各样品匹配的匹配结果，其中，数据库中包括已知样品的光谱数据和属性信息，以及未知样品的光谱数据以及属性信息；根据匹配结果，确定待测物质的检测结果。

本申请的一个实施例还提供了一种物质检测的装置，包括：获取模块、匹配模块和检测结果确定模块；获取模块用于获取待测物质的光谱数据；匹配模块用于根据待测物质的光谱数据与数据库中各样品的光谱数据的光谱相似度，确定待测物质与数据库中各样品匹配的匹配结果，其中，数据库中包括已知样品的光谱数据和属性信息，以及未知样品的光谱数据以及属性信息；检测结果确定模块用于根据匹配结果，确定待测物质的检测结果。

本申请实施例还提供了一种终端，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，该指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述的物质检测的方法。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的物质检测的方法。

相对于现有技术而言，本申请部分实施例中将待测物质的光谱数据与数据库中的已知样品的光谱数据和未知样品的光谱数据进行匹配，获取匹配结果，由于数据库中还保存有未知样品，从而增大了数据库的样品类型，增大了待测物质可匹配样品的数量，减小了待测物质因与已知样品的光谱数据相近而被误判的概率，提高了对待测物质检测的准确性，同时，由于无需提高原本设置的相似度阈值，避免发生因提高原本设置的相似度阈值而造成将已知物质误判为未知物质的情况，提高了对待测物质检测的准确性。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本申请第一实施例中物质检测的方法的具体流程图；

图2是本申请第二实施例中物质检测的方法的具体流程图；

图3是本申请第三实施例中物质检测的方法的具体流程图；

图4是本申请第四实施例中物质检测的装置的结构示意图；

图5是本申请第五实施例中终端的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请部分实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请的各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本申请的第一实施例涉及一种物质检测的方法，该物质检测的方法可以用于物质检测的终端，如，拉曼光谱仪等。该物质检测的方法的具体流程如图1所示：

步骤101：获取待测物质的光谱数据。

具体的说，开启物质检测的终端，对待测物质进行扫描，即可获取到该待测物质的光谱数据，如，打开光谱仪对待测物质进行扫描，获取该待测物质的光谱数据。

步骤102：根据该待测物质的光谱数据与数据库中各样品的光谱数据的光谱相似度，确定待测物质与数据库中各样品匹配的匹配结果，其中，数据库中包括已知样品的光谱数据和属性信息，以及未知样品的光谱数据以及属性信息。

具体的说，数据库中保存有已知样品的光谱数据和属性信息，以及未知样品的光谱数据和属性信息，其中，属性信息是用于表明样品的相关信息，如，可以是样品的名称、用户备注的信息或者样品的照片信息、样品的特性信息等；由于不知道未知样品的名称，因而，对于未知样品的属性信息中的名称可以采用用户自定义的名称，例如，“未知物1”、“未知物2”等。

可以理解的是，为了丰富数据库中的样品种类，用户随时可以增加数据库中未知样品的数量，例如，用户打开终端后，终端扫描一个未知物质获取该未知物质的光谱数据，并获取用户输入的未知物质的属性信息，保存该未知物质的光谱数据、该未知物质的照片、该未知物质的特性信息(如：气味、质感等)至数据库的未知样品中。

终端将获取的光谱数据与数据库中保存的已知样品和未知样品进行比对，获取待测物质的光谱数据与数据库中个样品的光谱数据之间的光谱相似度，确定该待测物质与数据库中各样品匹配的匹配结果，比对的方式可以是将获取的光谱数据中的特征波峰与保存的样品的光谱数据的特征波峰进行比对，根据比对结果确定光谱相似度，并通过筛选的方式(如：变量筛选方法)，确定该待测物质与数据库中各样品匹配的匹配结果，具体的比对过程以及筛选方式，本实施例中不再进行赘述。当然，还可以选用其他的方式确定匹配结果，本实施例不对此进行限制。

可以理解的是，该待测物质的光谱数据在与数据库中的样品进行比对之前，可以对该待测光谱数据进行光谱预处理，通过光谱预处理可以消除待测物质的光谱数据中的干扰特征。

步骤103：根据匹配结果，确定待测物质的检测结果。

一个具体的实现中，匹配结果中包括待测物质与数据库中样品的匹配相似度，而根据匹配结果，确定待测物质的检测结果的过程为：判断样品对应的匹配相似度是否超过预设相似度阈值，获取样品对应的判断结果；根据样品对应的判断结果以及样品的属性信息，确定待测物质的检测结果。

具体的说，匹配结果为待测物质的光谱数据与数据库中样品的光谱数据比对、筛选后的匹配结果，即经过比对之后获取到待测物质的光谱数据与数据库中样品的光谱数据的光谱相似度，筛选之后保留的光谱相似度作为匹配结果中的匹配相似度。通常该匹配结果中仅包含一个与待测物质的光谱数据相匹配的样品对应的匹配相似度，例如，待测物质1的光谱数据与数据库中样品进行比对、筛选后的匹配结果为：与样品a匹配相似度为90％；可以理解的是，该匹配结果中还可以包括多个匹配相似度，其中，每一个匹配相似度有唯一对应的与该待测物质的光谱数据匹配的样品，例如，待测物质2的光谱数据与数据库中样品进行比对、筛选后的匹配结果为：与样品b匹配相似度为90％；与样品a+c的匹配相似度为80％，其中，样品a+c表示为样品a和样品c组合的混合物。

其中，预设相似度阈值为预先设置的，但是，预设相似度阈值不能设置过高也不能设置的过低，避免影响物质检测的检测结果，因而预设相似度阈值是根据实际中无数次对物质进行检测的结果而确定的。

将匹配结果中样品的匹配相似度与预设相似度阈值进行比较，判断样品的匹配相似度是否超过预设相似度阈值，并根据该判断结果以及根据匹配结果中对应的样品的属性信息，确定该待测物质的检测结果，具体的确定该待测物质的检测结果过程为：若匹配相似度对应的样品属于已知样品，且判断结果为匹配相似度超过预设相似度阈值，则判定待测物质为已知物；若匹配相似度对应的样品属于未知样品，且判断结果为匹配相似度超过预设相似度阈值，则判定待测物质为数据库中的未知物；若匹配相似度对应的样品属于已知样品和未知样品组成的混合物，且判断结果为匹配相似度超过预设相似度阈值，则判定待测物质为已知样品和未知样品组成的混合物；若判断结果为匹配相似度低于预设相似度阈值，则判定待测物质为新的未知样品。

下面将以一个具体的例子说明确定该待测物质的检测结果过程。

例如，待测物质1的匹配结果为：与样品a的匹配相似度为90.5％；待测物质2的匹配结果为：与样品b的匹配相似度为91％；待测物质3的匹配结果为：与样品a+c的匹配相似度为92％；待测物质4的匹配结果为：与样品c的匹配相似度为80％；其中，样品a为数据库中的已知样品，样品a为已知物“fff”，样品b和样品c为数据库中的未知样品，样品b为未知物质1，样品c为未知物质2，样品a+c表示为样品a和样品c组合的混合物，预设相似度阈值为90％。根据样品a的属性信息，确定样品a属于已知样品，且样品a对应的匹配相似度超过预设相似度阈值，判定待测物质1为已知物“fff”。根据样品b的属性信息，确定样品b属于未知样品，且样品b对应的匹配相似度超过预设相似度阈值，判定待测物质2为数据库中的未知物质1。根据样品a+c的属性信息，确定样品a+c属于数据库中混合物，且样品a+c对应的匹配相似度超过预设相似度阈值，判定待测物质3为已知物“fff”和未知物质2组合的混合物。样品d对应的匹配相似度低于预设相似度阈值，则判定待测物质4为新的未知物，该新的未知物不在数据库中。

步骤104：显示待测物质的检测结果。

具体的说，若检测结果为已知物质，则显示保存的该已知物质的属性信息，如，名称、特性、照片或备注信息等。若检测结果为数据库中的未知物质，显示数据库中保存的该未知物质的属性信息，如，自定义名称(“未知物质1”)、照片等。若检测结果为数据库中的已知样品和未知样品组合的混合物，则显示数据库中已知样品的属性信息、未知样品的属性信息。若检测结果为新的未知物，则显示未识别的标记，如“未识别”。可以理解的是，显示待测物质的检测结果的同时，还可以显示该待测物质的光谱数据，本实施例对此不作限制。

值得一提的是，在步骤103确定待测物质的检测结果之后，若确定待测物质为新的未知物，则将新的未知物的属性信息以及光谱数据添加至数据库的未知样品中。

具体的说，若待测物质的检测结果为新的未知物，就自动将该待测物质的属性信息和光谱数据添加至数据库中的未知样品中。

需要说明的是，步骤104以及将新的未知物添加至数据库的步骤之间没有先后顺序，可以同时进行(如：采用异步进程的方式)，也可以不同时进行。

相对于现有技术而言，本申请部分实施例中将待测物质的光谱数据与数据库中的已知样品的光谱数据和未知样品的光谱数据进行匹配，获取匹配结果，由于数据库中还保存有未知样品，从而增大了数据库的样品类型，增大了待测物质可匹配样品的数量，减小了待测物质因与已知样品的光谱数据相近而被误判的概率，提高了对待测物质检测的准确性，同时，由于无需提高原本设置的相似度阈值，避免发生因提高原本设置的相似度阈值而造成将已知物质误判为未知物质的情况，提高了对待测物质检测的准确性。

本申请的第二实施例涉及一种物质检测的方法，第二实施例是对第一实施例的进一步改进，主要改进之处在于，本实施例中在确定待测物质的检测结果之后，还包括：判断是否接收到更新数据库的更新请求，若是，则根据待测物质的检测结果，对数据库进行更新。该物质检测的方法，具体的流程如图2所示：

步骤201：获取待测物质的光谱数据。

步骤202：根据待测物质的光谱数据与数据库中各样品的光谱数据的光谱相似度，确定待测物质与数据库中各样品匹配的匹配结果。

步骤203：根据匹配结果，确定待测物质的检测结果。

步骤204：显示待测物质的检测结果。

步骤205：判断是否接收到更新数据库的更新请求，若是，则执行步骤206，否则，结束该流程。

具体的说，可以在物质检测终端的显示界面上显示添加样品的选项，若待测物质的检测结果为新的未知物，可以通过用户选取添加样品的选项的方式，接收更新请求。为了便于判断是否接收到更新请求，可以在预设时间段内(如30秒)进行判断。当然，还可以采用其他获取更新请求的方式，此处不再一一列举。

步骤206：根据待测物质的检测结果，对数据库进行更新。

具体的说，若待测物质的检测结果为新的未知物，则将该待测物质的光谱数据和属性信息添加至数据库的未知样品中。若待测物质的检测结果为数据库中保存的样品(即待测物质为已知物、数据库中的未知样品或者数据库中已知样品和未知组成的混合物)，则判断该待测物质的属性信息是否与数据库中保存的样品的属性信息相同，若相同，则不进行数据库的更新，否则，向数据库中对应的样品添加该待测物质的属性信息。

需要说明的是，本实施例中的步骤201至步骤204与第一实施例中的步骤101至步骤104大致相同，此处不再赘述。此外，步骤205至步骤206也可以是在步骤203执行完之后执行，当然，若放在步骤203后执行，则步骤205在判断未接收到更新请求时执行步骤204。

与现有技术相比，本实施例提供的物质检测的方法，在确定待测物质的检测结果后，根据是否接收到更新请求，对数据库进行更新，使得数据库的更新非常灵活，同时也增加了数据库中保存的样品的数据，进一步丰富了数据库中的保存内容，提高对待测物质检测的准确性。

本申请的第三实施例涉及一种物质检测的方法，第三实施例是对第二实施例的进一步改进，主要改进之处在于，本实施例中还包括：向数据库中添加样品。该物质检测的方法的具体流程如图3所示。

步骤301：获取待测物质的光谱数据。

步骤302：根据待测物质的光谱数据与数据库中各样品的光谱数据的光谱相似度，确定待测物质与数据库中各样品匹配的匹配结果。

步骤303：根据匹配结果，确定待测物质的检测结果。

步骤304：显示待测物质的检测结果。

步骤305：判断是否接收到更新数据库的更新请求，若是，则执行步骤306，否则，执行步骤307。

步骤306：根据待测物质的检测结果，对数据库进行更新。之后执行步骤307。

步骤307：接收添加样品的添加请求。

具体的说，用户可以通过其他终端向物质检测的终端发起添加请求，也可以是用户通过物质检测的终端的显示界面发起添加请求。本实施例中不限制用户发起添加请求的方式。添加请求中可以携带待添加样品的属性信息和光谱数据，也可以不携带待添加样品的属性信息和光谱数据，本实施例中不对此进行限制。

步骤308：根据添加请求将待添加样品的属性信息以及光谱数据添加至数据库中。

一个具体的实现中，待添加样品为已知物质，根据添加请求，获取待添加样品的属性信息以及光谱数据；根据待添加样品的属性信息中的样品名称，判断待添加样品是否与数据库中已知样品的名称一样，若是，则根据用户的选择将待添加样品的属性信息以及光谱数据添加至数据库的已知样品中；否则，根据待添加样品的光谱数据，判断待添加样品是否存在于数据库的未知样品中，若是，则将待添加样品的属性信息以及光谱数据添加至已知样品中，并在未知样品中删除与待添加样品相同的样品，若不是，则直接将待添加样品的属性信息以及光谱数据添加至数据库的已知样品中。

具体的说，待添加样品可以一个也可以是多个。下面将一个具体的例子说明添加样品的过程。

例如，获取到待添加样品1的光谱数据和属性信息，其中，属性信息中包括待添加样品1的名称、物质特性、照片信息等。根据该待添加样品1的名称，判断数据库中的已知样品中是否存在与该待添加样品相同名称的样品，若存在，则向用户发起是否添加的提示，若用户选择添加，则将该待添加样品的属性信息和光谱数据添加至数据库中，覆盖数据库中具有相同名称的已知样品；若不存在，则根据该待添加样品1的光谱数据，判断数据库的未知样品中是否存在光谱数据与待添加样品1的光谱数据相同的未知样品，若数据库中的未知样品b的光谱数据与待添加样品1的光谱数据相同，则将待添加样品1的属性信息以及光谱数据添加至数据库的已知样品中，同时删除数据库的未知样品中的未知样品b，即在未知样品中删除未知样品b的属性信息和光谱数据；若不存在与待添加样品1光谱数据相同的未知样品，那么直接将待添加样品1的属性信息和光谱数据添加至数据库的已知样品中。

需要说明的是，本实施例中的步骤301至步骤306与第二实施例中的步骤201至步骤206大致相同，此处不再赘述。

与现有技术相比，本实施例提供的物质检测的方法在添加样品时，判断数据库的已知样品中是否存在与待添加样品重名的样品，防止重复添加已知样品的情况，同时，通过待添加样品的光谱数据与数据库中的未知样品进行比对，从而防止添加样品后发生该待添加样品既在已知样品中又在未知样品中的情况，提高数据库中样品不重复，从而提高对待测物质检测的准确性。

本申请的第四实施例涉及一种物质检测的装置40，包括：包括：获取模块401、匹配模块402和检测结果确定模块403，该装置40的具体结果如图4所示。

获取模块401用于获取待测物质的光谱数据；匹配模块402用于根据待测物质的光谱数据与数据库中各样品的光谱数据的光谱相似度，确定待测物质与数据库中各样品匹配的匹配结果，其中，数据库中包括已知样品的光谱数据和属性信息，以及未知样品的光谱数据以及属性信息；检测结果确定模块403用于根据匹配结果，确定待测物质的检测结果。

本实施例是与上述物质检测的方法对应的虚拟装置实施例，上述方法实施例中技术细节在本实施例中依然适用，此处不再赘述。

需要说明的是，以上所述的装置实施例仅仅是示意性的，并不对本申请的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。

本申请的第五实施例涉及一种终端50，其结构如图5所示。包括：至少一个处理器501；以及，与至少一个处理器501通信连接的存储器502。存储器502存储有可被至少一个处理器501执行的指令。指令被至少一个处理器501执行，以使至少一个处理器501能够执行上述的物质检测的方法。

存储器502和处理器501采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器501和存储器502的各种电路链接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器501处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器501。

处理器501负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器502可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。

需要说明的是，本实施例中的处理器能够执行上述的方法实施例中实施步骤，具体的执行功能并未详细说明，可参见方法实施例中的技术细节，此处不再赘述。

本申请的第六实施例涉及一种计算机可读存储介质，该可读存储介质为计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机指令，该计算机指令使计算机能够执行本申请第一或第二方法实施例中涉及的物质检测的方法。

需要说明的是，本领域的技术人员能够理解，上述实施例中显示方法是通过程序来指令相关的硬件来完成的，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，random-accessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。