一种手机物质鉴别仪、手机及物联网制造技术

本发明专利技术属于光学分析仪器领域，提供了一种手机物质鉴别仪、手机及物联网，手机物质鉴别仪用于对比鉴别物质，包括手机、硬件系统和相应的手机软件(APP)。手机装有黑白成像探测器，且手机用于获取物质图像以及控制硬件系统和手机软件系统以实现物质鉴别操作；硬件系统包括多光谱光源模块、匀化器和电源，多光谱光源模块控制多光谱光源的开关以使多光谱光照射被鉴别物质，匀化器对多光谱光源照明的进行匀化，电源向多光谱光源模块提供电力。本发明专利技术以手机为平台，利用物质的光谱探测特性进行物质鉴别，鉴别方法简单，价格经济、具有手持化、现场化和大众化的特点，可广泛用于物质的鉴别。

【技术实现步骤摘要】
一种手机物质鉴别仪、手机及物联网
本专利技术属于光学分析鉴别领域，具体涉及一种手机物质鉴别仪、手机及物联网，更具体的说是涉及一种用于物质或商品(如食品、药物和其它日用品等)鉴别与分析的、利用光谱探测特性进行物质鉴别的仪器；该手机物质鉴别仪具有手持化、现场化、大众化、便于使用和价格经济的特点。
技术介绍
目前，物质或商品(例如食品和药品等)的鉴别，包括物质或商品真伪或一致性是当今世界面临的一个大问题。为实现手持化、现场化和大众化的物质或商品鉴别，申请号为CN2016104796476的中国专利和申请号为CN2016104647556的中国专利分别提出了专利技术一种经济、手持化、现场化和大众化的物质鉴别方法和仪器，使得大众可能在日常生活中参与物质或商品的鉴别，这样一来便可以利用民众的力量并配合政府有关职能部门将假货减少到尽可能低的程度。其中申请号为CN2016104796476的中国专利中提出了实现物质鉴别的算法，包括以复合彩色图像对比方法、以总光辐射通量对比方法和辐照度分布对比方法鉴别物质。在复合彩色图像对比中需要对被鉴别物质与激发光相互作用所产生的光添加彩色，复合彩色图像的产生即：对获取的已知波长可见光形成的图像，添加RGB彩色以增加利于人眼图像鉴别的对比特征；对获取的已知波长的非可见光形成的图像，添加非真实彩色以增加利于人眼图形鉴别的对比特征，同时以文字或符号标注该波长为非可见光；或者对获取的未知波长的光所产生的图像，添加非真实彩色且与其灰度值相对应的RGB彩色以增加利于人眼图形鉴别的对比特征。图1是常规的智能手机的示意图，其中61是手机，62是像机。常规智能手机的像机62是彩色的内置有某些滤光片，可用于常规的拍摄之用，但不能用于某些多光谱光的探测，如非可见的紫外光和近红外光，所以常规智能手机像机62不能直接用于上述物质鉴别之用。因此，现有智能手机在物质鉴别使用上显然存在的缺陷，即不能用于某些非可见光的探测。
技术实现思路
针对现有手机上述的缺陷，本专利技术提出了一种手机物质鉴别仪、手机及物联网，手机物质鉴别仪利用物质的光谱探测特性进行物质鉴别，鉴别方法简单，可以实现现场化和便于大众的物质鉴别。本专利技术提供一种手机物质鉴别仪，所述手机物质鉴别仪包括手机、硬件系统和手机软件系统，所述手机装有黑白成像探测器，且所述手机用于获取物质图像以及控制所述硬件系统和所述手机软件系统以实现物质鉴别操作；所述硬件系统包括多光谱光源模块、匀化器和电源，所述多光谱光源模块控制多光谱光源的开关以使多光谱光照射被鉴别物质，匀化器对多光谱光源照明的进行匀化，所述电源向所述多光谱光源模块提供电力。所述手机控制所述多光谱光源模块照射被鉴别物质，所述匀化器匀化多光谱光源所发出的光，所述多光谱光源发出的多光谱光与被鉴别物质相互作用而产生的光被所述手机的黑白成像探测器成像，且所述手机根据预定义的鉴别判据对比已知物质对这些多光谱光的成像特征以鉴别物质，包括物质的真伪或一致性。根据本专利技术的手机物质鉴别仪，所述手机软件系统包括:数据接收模块，用于将采集的图像信号传送给手机软件系统，并接收手机软件系统的指令；复合彩色图像产生模块，用于为被鉴别物质的光谱图像添加色彩以生成具有便于人眼图形鉴别的对比特征的复合彩色图像；所述物质对比模块，用于调用装机数据库并依据预定义的判据进行被鉴别物质与已知物质的光谱探测特性对比，包括图形几何形状对比、复合彩色图形对比、光辐射通量对比和辐照度分布对比，所述物质对比模块还用于将复合彩色图像与已知物质的复合彩色图像进行对比以产生物质鉴别结果；所述显示模块，用于显示操作指令、复合彩色图像、黑白图像和物质鉴别结果。本专利技术还提出了一种手机，所述手机包括彩色成像探测器和黑白成像探测器，所述手机彩色成像探测器用于常规的照像之用,所述手机黑白成像探测器用于对多光谱光源与被鉴别物质相互作用所产生的光成像,所述手机控制所述多光谱光源模块照射被鉴别物质，所述多光谱光源发出的多光谱光与被鉴别物质相互作用而产生的光被所述手机的黑白成像探测器成像，且所述手机根据预定义的鉴别判据对比已知物质对这些多光谱光的成像特征以鉴别物质，包括物质的真伪或一致性。本专利技术还提出了将手机物质鉴别仪作为探测器与物质鉴别物联网相组合在一起用于物质鉴别，所述物联网包括：物联网服务器，用于物质鉴别物联网的管理以及与所述手机物质鉴别仪的通讯；物联网数据库模块，用于建立和管理已知物质光谱探测特性的数据库；该数据库中的数据可以由该物联网所有者、国家有关职能部门、商品生产商或供应商、物质鉴别物联网和手机物质鉴别仪的使用者提供，以便利用物质鉴别物联网和手机物质鉴别仪实现现场化和大众化的物质鉴别与相关信息的交流；物联网大数据存储模块，用于存储所述物质鉴别仪传递的数据和信息；特别物质分析及鉴别模块，用于鉴别所述手机物质鉴别仪无法鉴别的物质或进行更细致的物质分析与鉴别；技术支持与服务模块，用于通过物联网向手机物质鉴别仪用户提供技术支持与服务，异地用户通过物联网与异地使用所述手机物质鉴别仪的用户进行互动通讯。本专利技术手机控制带有发射光学系统多光谱光源照射被鉴别物质，带有发射光学系统多光谱光源发出的多光谱光与被鉴别物质相互作用而产生的光被手机的黑白像机成像；使用匀化器匀化多光谱光源的照明以获得更清晰均匀的图像。同时本专利技术采用预定义的鉴别判据(见专利申请2016104796476)，调用装机数据库对比已知物质对这些多光谱光的成像特征便可以鉴别物质，包括物质的真伪或一致性。鉴别方法简单，可以实现现场化和大众化的物质鉴别。本专利技术的整体技术效果体现在以下方面。(一)在本专利技术中，利用带有黑白像机手机实现鉴别物质，其中黑白像机获取真实的图像作为比较鉴别物质之用。(二)在本专利技术中，使用匀化器匀化多光谱光源的照明以获得更清晰均匀的图像，作为比较鉴别物质之用。(三)在本专利技术中，利用多光谱光照射被鉴别物质，因为被鉴别物质表面物理特怔-颜色、光洁度、纹理以及所含物质成分等不同而对不同光谱的光反射有所不同，利用手机的黑白像机将该反射光成像，调用装机数据库利用预定义的鉴别判据对比已知物质对这些多光谱光的成像特征便可以鉴别物质，包括物质的真伪或一致性。(四)在本专利技术中，利用多光谱光照射透明或部分透明被鉴别物质，被鉴别物质对这些照射光中不同光谱吸收不同，利用手机的黑白像机将该透射光成像，调用装机数据库利用预定义的鉴别判据对比已知物质的透射光成像特征可以鉴别物质，包括物质的真伪或一致性。(五)在本专利技术中，利用这些多光谱光照射物质，被鉴别物质可能被这些照射光激发而发荧光，利用手机的黑白像机将物质的激发荧光或激发荧光和反射光或透射光的混合光成像，调用装机数据库利用预定义的鉴别判据对比已知物质的激发荧光或激发荧光和反射光或透射光的混合光成像特征也可以鉴别物质，包括物质的真伪或一致性。(六)在本专利技术中，也可利用手机的黑白像机成像的光辐射通量作为比较鉴别物质的物理判据。(七)在本专利技术中，还可利用手机的黑白像机成像的辐照度分布作为比较鉴别物质的物理判据，即将成像分成网格列阵，计算该网格数随辐照度的分布。比较被鉴别物质的此分布与已知物质的此分布以鉴别物质。(八)在本专利技术中，还可以将手机物质鉴别仪作为探测器与上述物质鉴别物联网相组合在一起用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手机物质鉴别仪，其特征在于，所述手机物质鉴别仪包括手机、硬件系统和手机软件系统，所述手机装有黑白成像探测器，且所述手机用于获取物质图像以及控制所述硬件系统和所述手机软件系统以实现物质鉴别操作；所述硬件系统包括多光谱光源模块、匀化器和电源，所述多光谱光源模块控制多光谱光源的开关以使多光谱光照射被鉴别物质，匀化器对多光谱光源照明的进行匀化，所述电源向所述多光谱光源模块提供电力。所述手机控制所述多光谱光源模块照射被鉴别物质，所述匀化器匀化多光谱光源所发出的光，所述多光谱光源发出的多光谱光与被鉴别物质相互作用而产生的光被所述手机的黑白成像探测器成像，且所述手机根据预定义的鉴别判据对比已知物质对这些多光谱光的成像特征以鉴别物质，包括物质的真伪或一致性。

【技术特征摘要】
1.一种手机物质鉴别仪，其特征在于，所述手机物质鉴别仪包括手机、硬件系统和手机软件系统，所述手机装有黑白成像探测器，且所述手机用于获取物质图像以及控制所述硬件系统和所述手机软件系统以实现物质鉴别操作；所述硬件系统包括多光谱光源模块、匀化器和电源，所述多光谱光源模块控制多光谱光源的开关以使多光谱光照射被鉴别物质，匀化器对多光谱光源照明的进行匀化，所述电源向所述多光谱光源模块提供电力。所述手机控制所述多光谱光源模块照射被鉴别物质，所述匀化器匀化多光谱光源所发出的光，所述多光谱光源发出的多光谱光与被鉴别物质相互作用而产生的光被所述手机的黑白成像探测器成像，且所述手机根据预定义的鉴别判据对比已知物质对这些多光谱光的成像特征以鉴别物质，包括物质的真伪或一致性。2.根据权利要求1所述的手机物质鉴别仪，其特征在于，所述手机软件系统包括:数据接收模块，用于将采集的图像信号传送给手机软件系统，并接收手机软件系统的指令；复合彩色图像产生模块，用于为被鉴别物质的光谱图像添加色彩以生成具有便于人眼图形鉴别的对比特征的复合彩色图像；所述物质对比模块，用于调用装机数据库并依据预定义的判据进行被鉴别物质与已知物质的光谱探测特性对比，包括图形几何形状对比、复合彩色图形对比、光辐射通量对比和辐照度分布对比，所述物质对比模块还用于将复合彩色图像与已知物质的复合彩色图像进行对比以产生物质鉴别结果；所述显示模块，用于显示操作指令、复合彩色图像、黑白图像和物质鉴别结果。3.根据权利要求2所述的手机物质鉴别仪，其特征在于，所述手机软件系统包括:操作控制模块，用于所述手机物质鉴别仪的系统操作控制；光源控制模块，用于控制带有发射光学系统多光谱光源的开关，并将所开启的光源波长通知复合彩色图像产生模块、物质对比模块和显示模块用于复合彩色图像的产生、对比和显示。4.根据权利要求2所述的手机物质鉴别仪，其特征在于，所述手机软件系统包括:数据处理模块，用于将所述采集的图像信号进行诸如滤波、降噪或平滑等信号处理；数据存储模块，用于存储经所述数据处理模块处理后的数据并向复合彩色图像产生模块和对比模块输出数据；装机数据库模块，用于管理装机数据库和用户添加的装机数据库；通讯模块，用于控制包括WIFI传输、有线上网和手机等通讯接口与异地用户通讯交流信息。5.根据权利要求3所述的手机物质鉴别仪，其特征在于，所述光源控制模块还用于控制所述多光谱光源中的LED或激光二极管单独开启、部分开启或全部开启；所述多光谱光源由多种LED或激光二极管组合而成，且所述多光谱光源中的LED或激光二极管为分离的光源或由合光系统组合而成为单端输出的光源；所述手机物质鉴别仪采用单边或多边光源照明，即所述多光谱光源位于带有成像光学系统的成像探测器的一边或多边。6.根据权利要求1所述的手机物质鉴别仪，其特征在于，所述匀化器匀化多光谱光源的照明以...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑高强，刘民玉，苑高志，
申请(专利权)人：苑高强，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG