智能设备荧光污染物检测方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于染物检测技术领域，涉及一种智能设备荧光污染物检测方法与装置。本发明专利技术首次提出将荧光污染物检测与智能设备相结合，通过智能设备应用软件控制荧光激发光源照射被测对象并激发有机污染物发出荧光，同步开启智能设备摄像机采集经滤光片滤光后的被测对象图像信息，并对所采集的图像信息进行分析处理得到污染物位置和浓度信息。本发明专利技术将智能设备运用到对有机污染物的检测中，使用智能设备自带的摄像机对被测对象进行荧光图像的采集，无需配置额外的摄像机，同时利用智能设备强大的数据处理能力来对被测对象图像信息进行实时分析处理，具有成本低、携带方便、时效性高等显著优点，用户可随时随地对污染物进行实时检测。

【技术实现步骤摘要】
智能设备荧光污染物检测方法与装置
本专利技术属于污染物检测
，结合智能设备可对食品和环境中的有机污染物进行实时便捷的检测。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，越来越多的人开始意识到健康的重要性，由此而来的食品安全和环境卫生问题也逐渐成了人们生活中关注的焦点。在人们的日常生活中，有机污染物是非常常见的一类污染物，例如粪便污染物、有机农药残留污染物以及大肠杆菌O157:H7、沙门氏菌和李斯特菌等致病菌污染物等，它们种类繁多、分布范围广，导致环境卫生遭到破坏、食品中毒屡屡发生以及病毒传播难以控制，严重影响了人们的生活健康。及时发现并清除有机污染物对保障食品安全、环境卫生并降低疾病的传播速度具有极其重要的作用。此外，及时清除食品表面的有机污染物还可以延长食品的保存时间，减少食品供应链中的浪费，进而改善整个生态环境。然而，食物表面和环境中轻微的有机污染物由于肉眼不易察觉而易被忽视。因此，如何快速、高效、便捷地鉴别有机污染物成了人们日常生活中非常关注的问题。采用色谱分离检测技术鉴别有机污染物是传统的有机污染物检测方法，但是该方法须依赖大型设备，操作复杂、检测时间长，不适合现场检测。此外该方法在检测过程中需要使用有机溶剂，易造成环境二次污染。近年来，人们开始利用显微成像技术和光谱检测技术来检测有机污染物。基于显微成像技术的有机污染物检测方法通过对待测物体进行显微成像观察其表面的污染物载量来确定受污染情况。由于显微镜的视场非常小，为了全面检测被测对象的受污染情况，需要对被测对象进行扫描成像，因此该方法检测速度慢、检测过程繁琐、且设备昂贵复杂。基于光谱检测技术的有机污染物检测包括荧光光谱检测技术、中红外检测技术和拉曼光谱检测技术等。这些技术具有检测速度快、精度高、并且对样品不会产生损伤等优点，是目前该领域研究的热点。然而，这些技术所需的检测设备结构复杂、价格昂贵，因此只适合实验室采样检测。上述实验室检测设备对普通消费者来说，费时费力且时效性差，因此这些设备完全不适合普通消费者使用。对普通消费者来说，他们迫切希望有一款能方便携带并且具有快速实时检测能力的有机污染物检测设备，方便在购买蔬菜水果等食物时可随时对所挑选的产品进行快速检测分析，在入住酒店时可迅速对所住酒店的卫生状况进行检查等。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出了智能设备荧光污染物检测方法与装置，通过智能设备应用软件控制荧光激发光源模块照射被测对象并激发有机污染物发出荧光，同步开启智能设备摄像机采集经滤光片滤光后的图像信息，并对所采集的图像信息进行分析处理得到污染物信息。针对现有有机污染物检测设备因为费用昂贵和体积笨重导致的检测时效性差、普通消费者适用性极低等问题，本专利技术将智能设备和有机污染物荧光检测技术相结合，具有成本低、携带方便和时效性高等显著优点，用户可随时随地对污染物进行实时检测。一方面，本专利技术提供了一种智能设备荧光污染物检测方法，其特征在于：智能设备应用软件通过通信模块发送指令给荧光激发光源模块；荧光激发光源模块接收到指令后发射激发光照射被测对象，被测对象的图像由滤光片滤除所述激发光波段的光信息后由智能设备摄像机的镜头成像在智能设备摄像机的图像传感器上；同时，由所述智能设备应用软件控制智能设备摄像机的图像传感器采集被测对象的图像信息；智能设备摄像机的图像传感器采集完被测对象的图像信息后，智能设备应用软件通过通信模块发送指令给荧光激发光源模块控制荧光激发光源模块停止发射激发光；所述智能设备应用软件通过所采集的被测对象的图像信息分析被测对象表面的污染物信息。另一方面，本专利技术提供了一种智能设备荧光污染物检测装置，包括智能设备，其特征在于：包括通信模块、荧光激发光源模块和滤光片；所述智能设备包括智能设备应用软件、智能设备摄像机的镜头和智能设备摄像机的图像传感器，智能设备应用软件用于控制所述荧光激发光源模块发光、控制智能设备摄像机的图像传感器采集被测对象的图像信息以及分析被测对象表面的污染物信息，智能设备摄像机的镜头用于将被测对象成像在智能设备摄像机的图像传感器上，智能设备摄像机的图像传感器用于采集被测对象的图像信息；所述通信模块用于所述智能设备应用软件和荧光激发光源模块之间的指令传输；所述荧光激发光源模块包括荧光激发光源、光源整形镜头、光源驱动电路和供电电源，所述荧光激发光源用于发出对被测对象实现荧光检测的激发光，所述光源整形镜头用于调整荧光激发光的照射区域和光束均匀程度，防止因激发光能量过于扩散而导致的荧光激发效率低以及因激光光源照射不均匀而导致探测响应一致性差的问题；所述滤光片用于滤除所述激发光波段的光信息，避免所述激发光进入智能设备摄像机的图像传感器上而干扰对有用荧光信息的识别。本专利技术对比已有技术具有以下创新点和显著优点：1.本专利技术将智能设备运用到对有机污染物的检测中，使用智能设备自带的摄像机对被测对象进行荧光图像的采集，无需配置额外的摄像机，极大地简化了装置并降低了系统成本，方便用户随身携带；2.本专利技术利用智能设备强大的图像拍摄功能和数据处理能力来对有机污染物进行检测，可准确、快速地得到污染物所占据的区域和污染物的浓度信息；3.本专利技术利用智能设备强大的可视化表达能力，可将污染物位置信息和浓度信息清晰地显示在智能设备的屏幕上，并加入辅助指示功能，方便用户快速定位污染物位置并采取行动；4.本专利技术在智能设备上开发应用软件，精确控制荧光激发光源模块的发光时序，保证其在脉冲工作模式下和智能设备的摄像机拍摄保持同步，可大幅降低系统耗电，增加续航时间；5.本专利技术提出利用智能设备的电源模块直接对荧光激发光源模块进行供电，进一步降低了系统的复杂程度、成本，提高了系统便携性；6.本专利技术还提出利用检测装置中的供电电源能够来对其他设备进行供电，充当移动电源功能，满足了用户多维的使用需求。附图说明图1为本专利技术智能设备荧光污染物检测方法的示意图；图2为本专利技术智能设备荧光污染物检测装置的示意图；图3为本专利技术智能设备为智能手机的荧光污染物检测装置的示意图；图4为本专利技术智能设备为平板电脑的荧光污染物检测装置的示意图图5为本专利技术基于USB通信的智能设备荧光污染物检测实施例示意图；图6为本专利技术智能设备荧光污染物检测装置为其他设备供电示意图；图7为本专利技术对水果表面有机污染物进行检测的结果；其中：1-智能设备、2-通信模块、3-荧光激发光源模块、4-滤光片、5-被测对象、6-智能手机、7-发出激发光时被测水果的图像、8-不发出激发光时被测水果的图像、9-水果表面污染物区域、10-平板电脑、101-智能设备应用软件、102-智能设备摄像机、103-智能设备图像传感器、104-智能设备镜头、201-蓝牙通信模块、202-USB通信模块、301-荧光激发光源、302-光源整形镜头、303-光源驱动电路、304-供电电源、305-LED光源、306-锂电池、601-智能手机应用软件、602-智能手机摄像机、603-智能手机图像传感器、604-智能手机镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.智能设备荧光污染物检测方法，其特征在于：智能设备应用软件通过通信模块发送指令给荧光激发光源模块；所述荧光激发光源模块接收到指令后发射激发光照射被测对象，被测对象的图像由滤光片滤除所述激发光波段的光信息后由智能设备摄像机的镜头成像在所述智能设备摄像机的图像传感器上；同时，由所述智能设备应用软件控制所述智能设备摄像机的图像传感器采集被测对象的图像信息；所述智能设备摄像机的图像传感器采集完被测对象的图像信息后，所述智能设备应用软件通过通信模块发送指令给所述荧光激发光源模块控制荧光激发光源模块停止发射激发光；所述智能设备应用软件通过所采集的被测对象的图像信息分析被测对象表面的污染物信息。/n

【技术特征摘要】
1.智能设备荧光污染物检测方法，其特征在于：智能设备应用软件通过通信模块发送指令给荧光激发光源模块；所述荧光激发光源模块接收到指令后发射激发光照射被测对象，被测对象的图像由滤光片滤除所述激发光波段的光信息后由智能设备摄像机的镜头成像在所述智能设备摄像机的图像传感器上；同时，由所述智能设备应用软件控制所述智能设备摄像机的图像传感器采集被测对象的图像信息；所述智能设备摄像机的图像传感器采集完被测对象的图像信息后，所述智能设备应用软件通过通信模块发送指令给所述荧光激发光源模块控制荧光激发光源模块停止发射激发光；所述智能设备应用软件通过所采集的被测对象的图像信息分析被测对象表面的污染物信息。


2.根据权利要求1所述的智能设备荧光污染物检测方法，其特征在于：所述智能设备为智能手机、平板电脑中的一种。


3.根据权利要求1所述的智能设备荧光污染物检测方法，其特征在于：所述荧光激发光源模块所发射的光为脉冲光，通过智能设备应用软件严格同步所述脉冲光的起始时间和脉冲长度，保证所述智能设备摄像机的图像传感器在拍摄图像的时候所述荧光激发光源模块处于发光状态。


4.根据权利要求1或3所述的智能设备荧光污染物检测方法，其特征在于：所述智能设备摄像机分别拍摄所述荧光激发光源模块发出激发光和不发出激发光时的被测对象的图像；然后，所述智能设备应用软件将所述荧光激发光源模块发出激发光和不发出激发光时分别拍摄的两张图像进行处理后得到被测对象各位置点对应的荧光强度信息，通过各位置点的荧光强度信息得到污染物所占据的区域和污染物的浓度信息。


5.根据权利要求1或3所述的智能设备荧光污染物检测方法，其特征在于：所述滤光片为可调谐滤光片，通过改变所述可调谐滤光片的光波透过波长并结合所述荧光激发光源模块和所述智能设备摄像机拍摄得到一系列不同波长的被测对象荧光光谱图像，进而对污染物的种类进...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨佳苗，沈阳，刘林仙，童强，何巧芝，
申请(专利权)人：杨佳苗，
类型：发明
国别省市：上海;31