[發明專利]一種常見毒素識別系統及方法

在審

• 申請號: 202011534880.2
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112666094A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 劉毅;劉強;劉航;張曉清;寧海波
• 申請（專利權）人: 北京匯豐隆經濟技術開發有限公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/64;G01N21/01
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

本發明公開一種常見毒素識別系統及方法，其中系統包括：光譜發生模塊，用于發生不同波長的光譜；光譜采集模塊，與光譜發生模塊連接，用于實時采集樣品物質的熒光樣本；光譜分析平臺，與光譜采集模塊連接，用于管理和分析實驗過程；特征光譜模型數據庫，與光譜分析平臺連接，用于對樣品物質進行分類查詢；光譜模型識別匹配模塊，分別與特征光譜模型數據庫和光譜分析平臺連接，用于區分物質類別；特征光譜數學模型模塊，與光譜分析平臺連接，用于提供特征光譜數學模型；結果輸出模塊，與所述光譜分析平臺連接，用于識別結果進行輸出顯示。

技術領域

本發明涉及毒素分類檢測領域，具體而言，涉及一種常見毒素識別系統及方法，更具體地為一種通過檢測毒素顆粒在激光束中激發誘導產生熒光信號實時監測毒素顆粒，并能根據提取毒素光譜特征實現毒素的高效、特異、準確識別和分類的系統及方法。

背景技術

目前，現有的毒素生物鑒定法有免疫分析法、化學分析法、儀器分析法等，這些方法通常需要使用劇毒物質作為標定標準物，這會對操作人員造成巨大的玷污危險，而且毒素作為標準物質購買也十分困難。使用現有的方法對毒素進行鑒定識別的操作過程繁瑣復雜、鑒定時間長、勞動強度大，并且所使用的儀器設備價格昂貴、笨重、操作復雜，難以實現對毒素的快速分析，并且靈敏度也比較差，有時進行重復鑒定也很難得到滿意結果，因此，這些方法無法滿足應用的需求，需要一種適用范圍廣、高效、準確的毒素識別系統及方法。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種常見毒素識別系統及方法，其通過毒素特征光譜數學模型與特征譜識別算法，及研究毒素不同數學模型對提取毒素光譜特征的影響，建立能反映毒素高分辨率光譜特征的算法模型；同時，根據優化出的光譜特征提取數學模型，確定光譜特征及特征匹配算法，為毒素精確識別奠定理論基礎。本發明的毒素識別系統能根據特定的應用需求和環境條件，配置相應的模型匹配算法，從而實現毒素的高效、準確識別和分類，滿足生物毒素分類的廣泛應用需求。

為達到上述目的，本發明提供了一種常見毒素識別系統，其包括：

一光譜發生模塊，用于發生不同波長的光譜；

一光譜采集模塊，與光譜發生模塊連接，用于實時采集樣品物質的熒光樣本；

一光譜分析平臺，與光譜采集模塊連接，用于管理和分析實驗過程；

一特征光譜模型數據庫，與光譜分析平臺連接，用于對樣品物質進行分類查詢，其包含特征毒素表征信息，特征毒素表征信息包括：顆粒特征信息和生物熒光特征信息；

一光譜模型識別匹配模塊，分別與特征光譜模型數據庫和光譜分析平臺連接，用于區分物質類別；

一特征光譜數學模型模塊，與光譜分析平臺連接，用于提供特征光譜數學模型，其中特征光譜數學模型包括數學校正模型；

一結果輸出模塊，與光譜分析平臺連接，用于識別結果進行輸出顯示。

在本發明一實施例中，光譜發生模塊包括：發射光譜儀。

在本發明一實施例中，光譜分析平臺的前端為用戶操作管理界面，其包括：

一管理設置模塊，包括用戶登錄、權限設置、設備選擇；

一手動檢測模塊，包括目標波長設置、樣品選擇設置、樣品濃度設置；

一自動檢測模塊，包括波長檢測設定和范圍檢測設定；以及

一歷史數據查詢模塊，包括起始時間設置、結束時間設置、樣品選擇、樣品濃度設置、光譜類型選擇。

在本發明一實施例中，光譜分析平臺還包括：

一光譜原始數據數據庫，與光譜采集模塊連接，用于保存實時采集的樣品物質熒光樣本，其中樣品物質熒光樣本為未經過處理或簡化的光譜數據；