[發明專利]一種物質鑒別方法

有效

• 申請號: 201610479647.6
• 申請日: 2016-06-23
• 公開（公告）號: CN106996916B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 苑高強
• 申請（專利權）人: 苑高強
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙) 44309
• 代理人: 朱思全;陳宜芳

1.一種物質鑒別方法，包括：

根據用戶輸入的多光譜光源選擇信息控制打開對應的光譜光源照射被鑒別物質；

接收多光譜光源發出的光照射被鑒別物質而產生的圖像信號，并對所述圖像信號進行處理以獲取被鑒別物質光譜圖像、總光輻射通量和輻照度分布；

將所述被鑒別物質與已知物質進行光譜圖像對比、總光輻射通量對比和輻照度分布對比，并顯示對比結果；

其中，獲取被鑒別物質的總光輻射通量，具體為將被鑒別物質對多光譜光的成像分成MxN個網格，其中E′(m，n，λ)是該網格成像中第(m，n)個格子的輻照度，λ為多光譜光中的某一單色光波長；計算被鑒別物質對多光譜光的網格成像的總光輻射通量(λ)如下：

，其中，是第(m，n)個格子的面積；

將所述被鑒別物質與所述已知物質進行總光輻射通量對比，具體為：

將已知物質對多光譜光的成像分成數量相同的MxN個網格，其中E（m，n，λ）是網格成像中第(m，n)個格子的輻照度，λ為多光譜光中的某一單色光波長；計算已知物質對多光譜光的網格成像的總光輻射通量為如下：

，其中，是第(m，n)個格子的面積；

計算所述被鑒別物質與所述已知物質的相似度為：

相似度R（λ）為1時，表示被鑒別物質與已知物質相似；反之，相似度R（λ）偏離1則表示被鑒別物質與已知物質不相似，偏離1越大越不相似；光源中的LED或激光二極管可以單獨或部分或全部被開啟以對應不同的波長λ，以獲得不同的成像；如果，對于某一波長λ的相似度R（λ）的值偏離1較大，即可判斷被鑒別物質與已知物質不相似；反之,對于所有波長λ的相似度R（λ）的均為1或接近1，即可判斷被鑒別物質與已知物質相似；用戶可以接受的相似度的大小由用戶根據經驗定義；

獲取所述被鑒別物質的輻照度分布，具體為將被鑒別物質對多光譜光的成像分成MxN個網格，統計其網格數隨輻照度E的分布S′(λ，E)，其中λ為多光譜光中的某一單色光波長；

將所述被鑒別物質與所述已知物質進行輻照度分布對比，具體為：

將已知物質對多光譜光的成像分成MxN個網格，統計其網格數隨輻照度E的分布S(λ，E)，λ為多光譜光中的某一單色光波長；

計算所述被鑒別物質與所述已知物質的相似度為：

其中，μ是考慮已知物質成像網格數隨輻照度E的分布S(λ，E)和被鑒別物質成像網格數隨輻照度E的分布S′(λ，E)對相似度貢獻權重不同而影響相似度而乘以的加權因子，加權因子為：

相似度D(λ)為1時，表示被鑒別物質與已知物質相似；反之，相似度D(λ)偏離1則表示被鑒別物質與已知物質不相似，偏離1越大越不相似；光源中的LED或激光二極管可以單獨或部分或全部被開啟以對應不同的波長λ，以獲得不同的成像；如果對于某一波長λ的相似度D(λ)的值偏離1較大，即可判斷被鑒別物質與已知物質不相似；反之，對于所有波長λ的相似度D(λ)的均為1或接近1，即可判斷被鑒別物質與已知物質相似；用戶可以接受的相似度的大小由用戶根據經驗定義。

2.根據權利要求1所述的物質鑒別方法，其特征在于，所述方法還包括：

將所述被鑒別物質與所述已知物質進行光譜圖像對比、總光輻射通量對比和輻照度分布對比，若其中有一個對比的執行結果是所述被鑒別物質與所述已知物質不同，則判定所述被鑒別物質與所述已知物質不同。

3.根據權利要求1所述的物質鑒別方法，其特征在于，對所述圖像信號進行處理獲取被鑒別物質的光譜圖像的步驟包括：對圖像信號進行濾波、降噪或平滑處理。

4.根據權利要求1所述的物質鑒別方法，其特征在于，所述被鑒別物質光譜圖像包括黑白光譜圖像以及對所述黑白光譜圖像添加復合彩色以生成的彩色光譜探測圖像。

5.根據權利要求4所述的物質鑒別方法，其特征在于，將所述被鑒別物質與已知物質進行光譜圖像對比，具體為將生成的所述被鑒別物質的彩色光譜探測圖像與所述已知物質的彩色光譜探測圖像進行對比。