[發明專利]便攜式光譜儀

在審

• 申請號: 202011561387.X
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112730319A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 胡志琳;劉大鴻;鄭斌;倪祥宇
• 申請（專利權）人: 北京領主科技有限公司
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/25;G01N21/01
• 代理公司: 北京金訊知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11554
• 代理人: 黃劍飛

本公開涉及一種便攜光譜儀。所述便攜光譜儀包括：近紅外光譜采集組件，以預定采集頻率從穿透被測試物品的光線中采集近紅外光譜；儀器信息采集組件，實時采集光譜儀的自身運行信息；以及數據處理組件，針對所采集的近紅外光譜信息以及運行信息進行處理，獲取對應被測試物品的近紅外特征光譜，其中所述數據處理組件包括：異常數據篩除單元，用于基于所采集的數據的統計結果，將所采集的數據中的處于正態分布正負2?3倍標準差之外或超過四分位1.5倍數據確定為異常數據并篩除所確定的異常數據。

技術領域

本公開提供一種物品光譜的采集設備，尤其是涉及一種便攜光譜儀。

背景技術

隨著生活物質的極大豐富，人們面對的商品也越來越多樣化。如何前別商品的來源，除了看商品標牌和所附帶的二維碼等代碼之外，比較難以得到直觀的感受。任何物品都是由具體的物質構成，通常同一種商品，具有同樣的構成成份，其產地和成本具有特有的光譜特征。近紅外檢測技術就是一種非常科學、準確、快捷的檢測方法。近紅外光譜法(NIRS)是近年來發展速度最快、受社會關注度最高的分析技術，該分析技術無需破壞樣本、使用簡便、檢測速度快、穩定性高，是一種非常高效的檢測技術。因此，如果人們能夠通過向眼睛一樣能夠獲得商品的特有的光譜特征來識別商品的信息，將會對人們非常方便。而現有的分析近紅外信號的設備一般為一體式，其體積和重量均較大，不便于使用。隨著智能手機的普及，為人們攜帶一種可以識別物品光譜的便攜光譜儀提供了可能。

發明內容

本公開的目的在于滿足人們的上述需求，提供一種便攜光譜儀，其能夠與現有的智能手機結合使用，成為一種能夠小巧的手機附件。根據本公開的便攜光譜儀，其包括：近紅外光譜采集組件，以預定采集頻率從穿透被測試物品的光線中采集近紅外光譜；儀器信息采集組件，實時采集光譜儀的自身運行信息；以及數據處理組件，針對所采集的近紅外光譜信息以及運行信息進行處理，獲取對應被測試物品的近紅外特征光譜，其中所述數據處理組件包括：異常數據篩除單元，用于基于所采集的數據的統計結果，將所采集的數據中的處于正態分布正負2-3倍標準差之外或超過四分位1.5倍數據確定為異常數據并篩除所確定的異常數據。

根據本公開的便攜式光譜儀，其中所述數據處理組件還包括數據預處理單元，用于對所采集的數據進行歸一化或中心化，獲得所采集數據的主體部分。

根據本公開的便攜式光譜儀，其中所述近紅外光譜采集組件集成有六個光干涉濾波器，每一個濾波器對應一個光通道，每一個光通道后面有一個光電接收器，光電接收器將接收到的光信號轉換為電信號。

根據本公開的便攜式光譜儀，其還包括：MCU控制器和串口通信單元，所述MCU控制器經由所述串口通信單元接受來自主機的外部串口傳入的配置命令和采集命令，以便基于配置命令為光譜儀配置波特率，以及基于采集命令啟動光譜采集，并將所采集的數據按照配置好的波特率通過所述串口通信單元發送給主機。

采用本公開的便攜式光譜儀，利用智能手機的現有資源，通過有線或無線方式直接執行對便攜光譜儀的控制，尤其是通過對便攜光譜儀所采集的信號進行篩選，使得所采集的信息更為準確。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本公開的實施例，并與說明書一起用于解釋本公開的原理。

圖1所示的是根據本公開的實施例的便攜光譜儀的原理示意圖。

圖2所示的是根據本公開的便攜光譜儀進行數據預處理的方法示意圖。

圖3所示的是根據本公開的實施例的便攜光譜儀的工作流程圖。

具體實施方式

這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本公開相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本公開的一些方面相一致的裝置和方法的例子。