一种β-胡萝卜素无损检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种β‑胡萝卜素无损检测方法及装置。解决现有技术中的对人体内类胡萝卜素检测耗时又费成本的问题。装置包括激光模块、拉曼光学模块、微处理模块和显示模块，激光模块。通过收集皮肤表面反射的激光获取拉曼激发光谱信号；对拉曼激发光谱信号分布进行基线矫正、谱峰拟合，根据拟合后的函数计算峰面积；根据峰面积确定皮肤表面β‑胡萝卜素相对含量，获得人体健康和衰老程度。本发明专利技术通过检测皮肤表面的类胡萝卜素来体现人体讲课和衰老程度，方法无创、快捷，且智能便利。

【技术实现步骤摘要】
一种β-胡萝卜素无损检测方法及装置
本专利技术涉及一种光谱检测
，尤其是涉及一种β-胡萝卜素无损检测方法及装置。
技术介绍
类胡萝卜素(carotenoids)是一类重要的天然色素的总称，是体内维生素A的主要来源，同时还具有抗氧化、免疫调节、抗癌、延缓衰老等功效。拉曼光谱(Ramanspectra)，是一种散射光谱，是研究分子振动的一种光谱方法。现代科学证实，人体的老化与细胞的氧化息息相关，而令细胞氧化的自由基是让人们衰老的原因之一，通过大量的血液和组织分析结果表明：人体内含有一种丰富的类胡萝卜素，作为一种抗氧化剂，类胡萝卜素可以减少自由基分子导致的损害。血液中类胡萝卜素的增加反映了身体内所有器官的类胡萝卜素的含量增加。要想检测人体内类胡萝卜素的含量，需要抽取血样再用高压液相色谱的方法进行检测分析，且需在实验室内完成，获得结果的周期较长。这相对来说既耗时又费成本。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术中的对人体内类胡萝卜素检测耗时又费成本的问题，提供了一种β-胡萝卜素无损检测方法及装置。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种β-胡萝卜素无损检测方法，其特征在于：包括，/n通过拉曼光学模块收集皮肤表面反射的激光，获取拉曼激发光谱信号；/n对拉曼激发光谱信号分布进行基线矫正；/n将矫正后光谱进行谱峰拟合；/n根据拟合后的函数计算峰面积；/n根据峰面积确定皮肤表面β-胡萝卜素相对含量；/n根据β-胡萝卜素相对含量反应人体内β-胡萝卜素的水平，获得人体健康和衰老程度。/n

【技术特征摘要】
1.一种β-胡萝卜素无损检测方法，其特征在于：包括，
通过拉曼光学模块收集皮肤表面反射的激光，获取拉曼激发光谱信号；
对拉曼激发光谱信号分布进行基线矫正；
将矫正后光谱进行谱峰拟合；
根据拟合后的函数计算峰面积；
根据峰面积确定皮肤表面β-胡萝卜素相对含量；
根据β-胡萝卜素相对含量反应人体内β-胡萝卜素的水平，获得人体健康和衰老程度。


2.根据权利要求1所述的一种β-胡萝卜素无损检测方法，其特征是基线矫正过程包括将拉曼激发光谱的基线拉平到0基线位置。


3.根据权利要求1或2所述的一种β-胡萝卜素无损检测方法，其特征是谱峰拟合过程包括，
用voigt函数对谱峰进行拟合，采用以下公式将不同的函数进行拟合，不同参数通过不断迭代用最小二乘法得到误差的平方和最小值y，采用公式如下：



其中，y0为y的偏置，A为峰面积，wG为高斯函数半高宽，wL为洛伦兹函数半高宽，xc代表峰中心的波长，e为自然对数、t为积分变量、x为波长。


4.根据权利要求3所述的一种β-胡萝卜素无损检测方法，其特征是峰面积计算过程包括，
根据voigt函数读取函数的峰值位置P1、P2；
在峰值位置P1、P2分别计算峰面积A1、A2，峰面积计算公式为，
A＝h×Wh/2
其中，h为峰顶到峰底线的垂直距离，Wh/2为峰高1/2处的峰宽。


5.根据权利要求1或2所述的一种β-胡萝卜素无损检测方法，其特征是根据峰面积确定皮肤表面β-胡萝卜素相对含量过程包括，
采集纯度≥95％的β-胡萝卜素标准粉末进行拉曼光谱检测，确定不同浓度β-胡萝卜素的峰面积，得到β-胡萝卜素浓度和其拉曼光谱峰面积的关系；
根据β-胡萝卜素浓度和其拉曼光谱峰面积的关系，对比计算得到的峰面积，获取皮肤表面β-胡萝卜素相对含量。


6.根据权利要求1或2所述的一种β-胡萝卜素无损检测方法，其特征是根据β-胡萝卜素相对含量反应人体内β-胡萝卜素的水平过程包括，
根据皮肤和血浆类胡萝卜素浓度间的Spearman相关系数，获得β-胡萝卜素的相关系数为0.75，进而获取人体内β-胡萝卜素的水平。


7.根据权利要求1所述的一种β-胡萝卜素无损检测方法，其特征是对在获取拉曼激发光谱信号后还进行噪声处理和预处理，
噪声处理过程包括，
将获取的信号与参考输入信号进行混频相乘，其中
获取的信号为：Vs＝Acos(ωst+θ)
参考输入信号为：
两式相乘得到
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李震，陶忠良，邵琼婵，常苏，胡朔霞，
申请(专利权)人：杭州芯河光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33