一种提升采集准确性的手持拉曼光谱仪的制作方法

1.本发明涉及光学分析仪器技术领域，具体涉及一种提升采集准确性的手持拉曼光谱仪。

背景技术：

2.拉曼是一种光散射技术。激光光源照射物体时其高强度入射光被分子散射，大多数散射光与入射激光具有相同的波长，这种散射称为瑞利散射；还有极小一部分散射光的波长与入射光不同，其波长的改变由测试样品(所谓散射物质)的化学结构所决定，这部分散射光称为拉曼散射。光和材料内化学键的相互作用而产生的，能够反映样品化学结构、相和形态、结晶度以及分子相互作用的详细信息，因此拉曼光谱具备作为识别物质的“指纹”的能力，能够无损分析识别物质。在拉曼光谱数据库中包含着数千条光谱，通过快速搜索，到与被分析物质相匹配的光谱数据，即可鉴别被分析物质拉曼光谱主要用于物质的鉴定，分子结构的研究，可对样品进行无损伤的定性定量分析。
3.为了满足灵活性的要求，手持式拉曼光谱仪能够广泛应用于毒物检测、食品安全检测、环保检测等重要领域。但是手持拉曼检测仪主要实现快速检测，且一般都不是在实验室进行检测，多在地铁、海关、机场等，现有技术中手持式拉曼光谱仪的操作都是拉曼检测托检测一下被检测物体再对被检测物体进行拍照，或者是先拍照在检测，但是检测结果和拍照的存储位置是相互独立的(都是只有顺序关系，没有对应关系)，因此很容易发生对应错误的事情发生，例如一个检测步骤没结果，导致后续的所有检测结果和照片对应不上，就像是衣服扣子中间扣错一个，导致后面的全错一样；且现有的手持拉曼检测仪多为无人监督或者监督力度小的情况，使得存在部分检测人员敷衍了事、检测流程不规范的事情时有发生，甚至篡改检测对象，造成检测结果不精确、漏检，达不到预期的效果，甚至导致危险发生，例如2022年11月25日发生的广州地铁硫酸案。因此，需要一种能够防止此类事情发生的手持拉曼光谱仪。

技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：提供及一种能够防止样品替换、修改，保证采集效果，提升采集准确性的手持拉曼光谱仪。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
6.一种提升采集准确性的手持拉曼光谱仪，包括机体、拉曼激光组件和系统组件；
7.所述机体包括本体、检测头、鹅颈管、摄像头、显示器，所述检测头为柱状并设置在本体顶部，所述检测头外周设置有显示屏；所述本体具有内腔，所述本体的侧边上设置有容纳摄像头和鹅颈管的容纳槽，所述摄像头通过鹅颈管连接在本体上；所述显示器设置在本体的表面上；
8.所述拉曼激光组件设置在内腔内且与检测头连接；
9.所述系统组件设置在内腔内，包括控制器、存储器和电源，所述控制器与存储器、
电源、拉曼激光组件、显示器、显示屏以及摄像头电性连接；
10.手持拉曼光谱仪启动前将容纳槽内的摄像头取出；所述控制器将摄像头的成像通过显示屏进行显示，调整鹅颈管位置使得显示屏出现在摄像头的成像区间内且位于成像区间的边缘处；控制器生成识别码，且控制器通过摄像头的视频信号中识别出识别码时，则认定为启动准备完成，拉曼激光组件允许通电，否则在显示器上显示启动失败；
11.手持拉曼光谱仪检测时，判断显示屏是否一直处于摄像头的成像范围内且识别码识别是否成功，若否则对拉曼激光组件断电并在显示器上显示操作失败，若是则控制器生产的识别码处于变化状态，控制器通过摄像头的视频信号中识别出变化状态的识别码时拉曼激光组件持续通电，若识别的识别码失败，则中断拉曼激光组件供电并该操作的视频写入存储器内并在显示器上显示操作失败；若识别的识别码正确，则使用检测头对准被检测物体且判断被检测物体以及显示屏同时出现在摄像头的成像范围内，若是则同时启动拉曼激光组件完成检测后将拉曼激光组件产生的数据以及对应的视频同时写入存储器内，若否则对拉曼激光组件断电并在显示器上显示操作失败。
12.本发明的有益效果在于：通过增设鹅颈管与摄像头组合，能够通过鹅颈管的形变后固定的效果，保证在摄像头的成像区间内，可以根据不同的环境进行摄像头的位置的调整；通过再与控制器、显示器的结合，配合控制器生成识别代码，通过识别摄像头获取的数据进行识别，能够保证摄像头的防止篡改，使用检测头对准被检测物体且保证被检测物体以及显示屏同时出现在摄像头的成像范围内，同时启动拉曼激光组件完成检测保证后续的检测过程中被检测件的拍照、录像与拉曼激光检测是同步进行的，防止被检测物体被替换，同时也防止出错；且显示屏一直处于摄像头的成像范围内步骤的设置，且由于鹅颈管的弹性作用，容易发生摇摆，需要工作人员进行手部活动控制，防止动作幅度过大，是一种防呆设计(类似动车售票机放置身份证的区域为倾斜区域，需要人手一直按在上面，要不然身份证会滑落，防止人员遗漏身份证)，防止工作人员敷衍了事，保证检测动作精确性；由于存在摄像头的视频监控，能够有效避免检测动作不规范导致的检测结果不精确、流程不规范导致的漏检的事情的情况发生，其原理就是与现有的城市摄像头降低犯罪率一个道理，是一种威慑。
附图说明
13.图1为本发明具体实施方式的一种提升采集准确性的手持拉曼光谱仪的正视图；
14.图2为本发明具体实施方式的一种提升采集准确性的手持拉曼光谱仪的侧视图；
15.图3为本发明具体实施方式的一种提升采集准确性的手持拉曼光谱仪的拉曼激光组件的原理图；
16.标号说明：1、本体；2、检测头；3、鹅颈管；4、摄像头；5、显示器；6、显示屏；7、支架；8、扬声器；9、激光器；10、二向镜；11、反射镜；12、ccd探测器；13、透镜；14、被检测物体。
具体实施方式
17.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
18.请参照图1至图3，一种提升采集准确性的手持拉曼光谱仪，包括机体、拉曼激光组
件和系统组件；
19.所述机体包括本体1、检测头2、鹅颈管3、摄像头4、显示器5，所述检测头2为柱状并设置在本体1顶部，所述检测头2外周设置有显示屏6；所述本体1具有内腔，所述本体1的侧边上设置有容纳摄像头4和鹅颈管3的容纳槽，所述摄像头4通过鹅颈管3连接在本体1上；所述显示器5设置在本体1的表面上；
20.所述拉曼激光组件设置在内腔内且与检测头2连接；
21.所述系统组件设置在内腔内，包括控制器、存储器和电源，所述控制器与存储器、电源、拉曼激光组件、显示器5、显示屏6以及摄像头4电性连接；
22.手持拉曼光谱仪启动前将容纳槽内的摄像头4取出；所述控制器将摄像头4的成像通过显示屏6进行显示，调整鹅颈管3位置使得显示屏6出现在摄像头4的成像区间内且位于成像区间的边缘处；控制器生成识别码，且控制器通过摄像头4的视频信号中识别出识别码时，则认定为启动准备完成，拉曼激光组件允许通电，否则在显示器5上显示启动失败；
23.手持拉曼光谱仪检测时，判断显示屏6是否一直处于摄像头4的成像范围内且识别码识别是否成功，若否则对拉曼激光组件断电并在显示器5上显示操作失败，若是则控制器生产的识别码处于变化状态，控制器通过摄像头4的视频信号中识别出变化状态的识别码时拉曼激光组件持续通电，若识别的识别码失败，则中断拉曼激光组件供电并该操作的视频写入存储器内并在显示器5上显示操作失败；若识别的识别码正确，则使用检测头2对准被检测物体14且判断被检测物体14以及显示屏6同时出现在摄像头4的成像范围内，若是则同时启动拉曼激光组件完成检测后将拉曼激光组件产生的数据以及对应的视频同时写入存储器内，若否则对拉曼激光组件断电并在显示器5上显示操作失败。
24.从上述描述可知，通过增设鹅颈管3与摄像头4组合，能够通过鹅颈管3的形变后固定的效果，保证在摄像头4的成像区间内，可以根据不同的环境进行摄像头4的位置的调整；通过再与控制器、显示器5的结合，配合控制器生成识别代码，通过识别摄像头4获取的数据进行识别，能够保证摄像头4的防止篡改，使用检测头2对准被检测物体14且保证被检测物体14以及显示屏6同时出现在摄像头4的成像范围内，同时启动拉曼激光组件完成检测保证后续的检测过程中被检测件的拍照、录像与拉曼激光检测是同步进行的，防止被检测物体14被替换；且显示屏6一直处于摄像头4的成像范围内步骤的设置，且由于鹅颈管3的弹性作用，容易发生摇摆，需要工作人员进行手部活动控制，防止动作幅度过大，是一种防呆设计，防止工作人员敷衍了事，保证检测动作精确性；由于存在摄像头4的视频监控，能够有效避免检测动作不规范导致的检测结果不精确、流程不规范导致的漏检的事情的情况发生。
25.进一步的，所述机体还包括支架7，所述支架7设置在本体1上用于支撑本体1。
26.从上述描述可知，由于有些被检测物体14无法直接检测，需要取样检测，如果需要一只手持有手持拉曼光谱仪，另一只手去对本体1进行取样则是十分麻烦的，通过支架7，能够方便进行取样。
27.进一步的，所述机体还包括扬声器8，所述扬声器8与控制器电性连接；
28.所述手持拉曼光谱仪检测前且支架7处于支撑状态时，则增设采样判断步骤，采样判断步骤包括：
29.判断显示屏6、工作人员是否一直处于摄像头4的成像范围内，若是则录制工作人员取样过程并将录制结果写入存储器内，若否则不录制；
30.判断工作人员是否一直处于摄像头4的成像范围内通过人脸识别进行判断；
31.所述手持拉曼光谱仪检测时且支架7处于支撑状态时，所述显示器5显示操作失败的同时通过扬声器8进行语音播报。
32.从上述描述可知，通过扬声器8以及支架7，能够满足需要采样物品的采样检测需要，且对工作人员的人脸识别加上显示屏6的识别，能够保证实现对人的锁定，一旦发生问题，方便追责。
33.进一步的，所述显示器5通过旋转支架7与主体连接。
34.从上述描述可知，通过采用旋转支架7，能够保证工作人员在采用支架7时，方便自行通过显示器5来确认自己的位置以及显示屏6的位置，方便操作。
35.进一步的，所述拉曼激光组件包括激光器9、二向镜10、反射镜11、ccd探测器12以及透镜13，所述激光器9、ccd探测器12与控制器电性连接；
36.所述反射镜11、二向镜10、ccd探测器12三者位于同一直线上；所述透镜13位于检测头2内；
37.所述激光器9位于二向镜10侧边并在工作时向二向镜10发生光束，光束经过二向镜10反射至反射镜11再反射至透镜13直至照射到被检测物体14，被检测物体14反射的光束穿过透镜13由反射镜11反射穿过二向镜10再投射至ccd探测器12上。
38.进一步的，所述显示屏6显示识别码时为滚动显示，所述控制器控制显示屏6滚动的速度。
39.从上述描述可知，通过控制显示屏6滚动识别码的速度，控制器能够通过滚动的速度进行判定显示屏6是否在摄像头4的成像范围内，防止出现伪造识别码的情况发生，实现多重保险。
40.进一步的，所述系统组件还包括时钟模块，所述时钟模块与控制器电性连接；
41.所述控制器生成识别码时以时钟模块的时间为基准进行生成且识别码中包含时间信息，所述控制器识别识别码时以时间信息为第一判断标准。
42.从上述描述可知，通过本地的时钟模块，以本地的时间为基准并进行识别判断，防止其他的手段进行篡改。
43.进一步的，当拉曼激光组件完成检测后将拉曼激光组件产生的数据以及对应的视频同时写入存储器内后，该数据处于只读且不可修改状态。
44.从上述描述可知，通过将数据锁定，防止出现篡改后台的情况发生。
45.进一步的，所述手持拉曼光谱仪采用安卓操作系统，所述控制器判断手持拉曼光谱仪的安卓操作系统是否root，若root则拉曼激光组件无法供电，若无root则不动作。
46.从上述描述可知，由于现有技术中，安卓操作系统是大部分手持设备的基础操作系统，也是最好用的操作系统，但是同时安卓系统也是存在容易root的情况，一旦root之后，数据的修改就变得极其容易，即可以通过金手指进行控制，这样子就造成了数据风险，因此，通过判断是否root进行判断，防止修改的可能，尤其是应对、爆炸物等需要检测的危险品。
47.实施例一
48.一种提升采集准确性的手持拉曼光谱仪，包括机体、拉曼激光组件和系统组件；
49.所述机体包括本体、检测头、鹅颈管、摄像头、显示器，所述检测头为柱状并设置在
本体顶部，所述检测头外周设置有显示屏；所述本体具有内腔，所述本体的侧边上设置有容纳摄像头和鹅颈管的容纳槽，所述摄像头通过鹅颈管连接在本体上；所述显示器设置在本体的表面上；
50.所述拉曼激光组件设置在内腔内且与检测头连接；
51.所述系统组件设置在内腔内，包括控制器、存储器和电源，所述控制器与存储器、电源、拉曼激光组件、显示器、显示屏以及摄像头电性连接；
52.手持拉曼光谱仪启动前将容纳槽内的摄像头取出；所述控制器将摄像头的成像通过显示屏进行显示，调整鹅颈管位置使得显示屏出现在摄像头的成像区间内且位于成像区间的边缘处；控制器生成识别码，且控制器通过摄像头的视频信号中识别出识别码时，则认定为启动准备完成，拉曼激光组件允许通电，否则在显示器上显示启动失败；
53.手持拉曼光谱仪检测时，判断显示屏是否一直处于摄像头的成像范围内且识别码识别是否成功，若否则对拉曼激光组件断电并在显示器上显示操作失败，若是则控制器生产的识别码处于变化状态，控制器通过摄像头的视频信号中识别出变化状态的识别码时拉曼激光组件持续通电，若识别的识别码失败，则中断拉曼激光组件供电并该操作的视频写入存储器内并在显示器上显示操作失败；若识别的识别码正确，则使用检测头对准被检测物体且判断被检测物体以及显示屏同时出现在摄像头的成像范围内，若是则同时启动拉曼激光组件完成检测后将拉曼激光组件产生的数据以及对应的视频同时写入存储器内，若否则对拉曼激光组件断电并在显示器上显示操作失败。
54.所述拉曼激光组件包括激光器、二向镜、反射镜、ccd探测器以及透镜，所述激光器、ccd探测器与控制器电性连接；
55.所述反射镜、二向镜、ccd探测器三者位于同一直线上；所述透镜位于检测头内；
56.所述激光器位于二向镜侧边并在工作时向二向镜发生光束，光束经过二向镜反射至反射镜再反射至透镜直至照射到被检测物体，被检测物体反射的光束穿过透镜由反射镜反射穿过二向镜再投射至ccd探测器上。
57.所述显示屏显示识别码时为滚动显示，所述控制器控制显示屏滚动的速度。
58.所述系统组件还包括时钟模块，所述时钟模块与控制器电性连接；
59.所述控制器生成识别码时以时钟模块的时间为基准进行生成且识别码中包含时间信息，所述控制器识别识别码时以时间信息为第一判断标准。
60.当拉曼激光组件完成检测后将拉曼激光组件产生的数据以及对应的视频同时写入存储器内后，该数据处于只读且不可修改状态。
61.所述手持拉曼光谱仪采用安卓操作系统，所述控制器判断手持拉曼光谱仪的安卓操作系统是否root，若root则拉曼激光组件无法供电，若无root则不动作。
62.实施例二
63.一种提升采集准确性的手持拉曼光谱仪，与实施例一相同之处不再赘述，其中
64.所述机体还包括支架，所述支架设置在本体上用于支撑本体。
65.所述机体还包括扬声器，所述扬声器与控制器电性连接；
66.所述手持拉曼光谱仪检测前且支架处于支撑状态时，则增设采样判断步骤，采样判断步骤包括：
67.判断显示屏、工作人员是否一直处于摄像头的成像范围内，若是则录制工作人员
取样过程并将录制结果写入存储器内，若否则不录制；
68.判断工作人员是否一直处于摄像头的成像范围内通过人脸识别进行判断；
69.所述手持拉曼光谱仪检测时且支架处于支撑状态时，所述显示器显示操作失败的同时通过扬声器进行语音播报。
70.所述显示器通过旋转支架与主体连接。
71.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
72.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种提升采集准确性的手持拉曼光谱仪，其特征在于，包括机体、拉曼激光组件和系统组件；所述机体包括本体、检测头、鹅颈管、摄像头、显示器，所述检测头为柱状并设置在本体顶部，所述检测头外周设置有显示屏；所述本体具有内腔，所述本体的侧边上设置有容纳摄像头和鹅颈管的容纳槽，所述摄像头通过鹅颈管连接在本体上；所述显示器设置在本体的表面上；所述拉曼激光组件设置在内腔内且与检测头连接；所述系统组件设置在内腔内，包括控制器、存储器和电源，所述控制器与存储器、电源、拉曼激光组件、显示器、显示屏以及摄像头电性连接；手持拉曼光谱仪启动前将容纳槽内的摄像头取出；所述控制器将摄像头的成像通过显示屏进行显示，调整鹅颈管位置使得显示屏出现在摄像头的成像区间内且位于成像区间的边缘处；控制器生成识别码，且控制器通过摄像头的视频信号中识别出识别码时，则认定为启动准备完成，拉曼激光组件允许通电，否则在显示器上显示启动失败；手持拉曼光谱仪检测时，判断显示屏是否一直处于摄像头的成像范围内且识别码识别是否成功，若否则对拉曼激光组件断电并在显示器上显示操作失败，若是则控制器生产的识别码处于变化状态，控制器通过摄像头的视频信号中识别出变化状态的识别码时拉曼激光组件持续通电，若识别的识别码失败，则中断拉曼激光组件供电并该操作的视频写入存储器内并在显示器上显示操作失败；若识别的识别码正确，则使用检测头对准被检测物体且判断被检测物体以及显示屏同时出现在摄像头的成像范围内，若是则同时启动拉曼激光组件完成检测后将拉曼激光组件产生的数据以及对应的视频同时写入存储器内，若否则对拉曼激光组件断电并在显示器上显示操作失败。2.根据权利要求1所述的提升采集准确性的手持拉曼光谱仪，其特征在于，所述机体还包括支架，所述支架设置在本体上用于支撑本体。3.根据权利要求2所述的提升采集准确性的手持拉曼光谱仪，其特征在于，所述机体还包括扬声器，所述扬声器与控制器电性连接；所述手持拉曼光谱仪检测前且支架处于支撑状态时，则增设采样判断步骤，采样判断步骤包括：判断显示屏、工作人员是否一直处于摄像头的成像范围内，若是则录制工作人员取样过程并将录制结果写入存储器内，若否则不录制；判断工作人员是否一直处于摄像头的成像范围内通过人脸识别进行判断；所述手持拉曼光谱仪检测时且支架处于支撑状态时，所述显示器显示操作失败的同时通过扬声器进行语音播报。4.根据权利要求3所述的提升采集准确性的手持拉曼光谱仪，其特征在于，所述显示器通过旋转支架与主体连接。5.根据权利要求1所述的提升采集准确性的手持拉曼光谱仪，其特征在于，所述拉曼激光组件包括激光器、二向镜、反射镜、ccd探测器以及透镜，所述激光器、ccd探测器与控制器电性连接；所述反射镜、二向镜、ccd探测器三者位于同一直线上；所述透镜位于检测头内；所述激光器位于二向镜侧边并在工作时向二向镜发生光束，光束经过二向镜反
射至反射镜再反射至透镜直至照射到被检测物体，被检测物体反射的光束穿过透镜由反射镜反射穿过二向镜再投射至ccd探测器上。6.根据权利要求1所述的提升采集准确性的手持拉曼光谱仪，其特征在于，所述显示屏显示识别码时为滚动显示，所述控制器控制显示屏滚动的速度。7.根据权利要求6所述的提升采集准确性的手持拉曼光谱仪，其特征在于，所述系统组件还包括时钟模块，所述时钟模块与控制器电性连接；所述控制器生成识别码时以时钟模块的时间为基准进行生成且识别码中包含时间信息，所述控制器识别识别码时以时间信息为第一判断标准。8.根据权利要求1所述的提升采集准确性的手持拉曼光谱仪，其特征在于，当拉曼激光组件完成检测后将拉曼激光组件产生的数据以及对应的视频同时写入存储器内后，该数据处于只读且不可修改状态。9.根据权利要求1所述的提升采集准确性的手持拉曼光谱仪，其特征在于，所述手持拉曼光谱仪采用安卓操作系统，所述控制器判断手持拉曼光谱仪的安卓操作系统是否root，若root则拉曼激光组件无法供电，若无root则不动作。

技术总结

本发明涉及光学分析仪器技术领域，具体涉及一种提升采集准确性的手持拉曼光谱仪，本发明通过增设鹅颈管与摄像头组合，能够通过鹅颈管的形变后固定的效果，保证在摄像头的成像区间内，可以根据不同的环境进行摄像头的位置的调整；通过再与控制器、显示器的结合，配合控制器生成识别代码，通过识别摄像头获取的数据进行识别，能够保证摄像头的防止篡改，使用检测头对准被检测物体且保证被检测物体以及显示屏同时出现在摄像头的成像范围内，同时启动拉曼激光组件完成检测保证后续的检测过程中被检测件的拍照、录像与拉曼激光检测是同步进行的，防止被检测物体被替换。防止被检测物体被替换。防止被检测物体被替换。