CN105953918A - 基于手机的显微光谱成像系统 - Google Patents

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张立福
张红明
吴太夏
黄长平
鹿旭晖
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    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G—PHYSICS
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    • G02B21/00—Microscopes
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Abstract

本发明公开了一种基于手机的显微光谱成像系统，包括：手机成像装置、透镜装置、分光装置、光谱仪装置和光源；分光装置包括：一个半透半反镜和一个二向色镜；其中：光源发出的光束经由二向色镜反射到待测样品上；待测样品对接收的光束进行反射，该反射光经由二向色镜透射到半透半反镜；半透半反镜接收二向色镜的透射光，并将一部分透射光反射到光谱仪装置，以使光谱仪装置根据接收的光生成待测样品的光谱曲线，半透半反镜还将另一部分透射光透射到透镜装置；手机成像装置接收穿过透镜装置的光并生成待测样品放大后的图像。该系统结构简单、紧凑，将光学显微镜、手机和光谱仪集成在一起，能实现图像和光谱的快速获取，提高数据的获取效率。

Description

基于手机的显微光谱成像系统
技术领域
本发明涉及显微光谱成像技术领域，具体涉及一种基于手机的显微光谱成像系统。
背景技术
光学显微镜(Optical Microscope，简称OM)是利用光学原理，把人眼所不能分辨的微小物体放大成像，以供人们提取微细结构信息的光学仪器。光谱仪(Spectroscope)由棱镜或衍射光栅等构成，是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，利用光谱仪可测量物体表面反射的光线。显微光谱分析是利用光学显微镜作为辅助设备，采集物体微观区域的光信号进行样品光谱分析的一种方法。传统的显微光谱分析仪器是在光学显微镜的基础上加载光谱仪，使两者集合在仪器，这样就同时集成了显微镜和光谱仪的功能。
但是传统的显微光谱分析仪器只能获取样品的光谱数据，而不能获取图像数据，并且传统仪器体积大、造价高，没有得到广泛应用。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于手机的显微光谱成像系统，该系统结构简单、紧凑，将光学显微镜、手机和光谱仪集成在一起，能够实现图像和光谱的快速获取，提高数据的获取效率。
第一方面，本发明提出一种基于手机的显微光谱成像系统，包括：手机成像装置、透镜装置、分光装置、光谱仪装置和光源；所述分光装置包括：一个半透半反镜和一个二向色镜；其中：
所述光源发出的光束经由所述二向色镜反射到待测样品上；所述待测样品对接收的光束进行反射，该反射光经由所述二向色镜透射到所述半透半反镜；所述半透半反镜接收所述二向色镜的透射光，并将一部分透射光反射到所述光谱仪装置，以使所述光谱仪装置根据接收的光生成所述待测样品的光谱曲线，所述半透半反镜还将另一部分透射光透射到所述透镜装置；所述手机成像装置接收穿过所述透镜装置的光，并根据接收的光生成所述待测样品放大后的图像。
可选的，所述手机成像装置为具备拍照功能的手机镜头探测器。
可选的，所述手机镜头探测器为CMOS探测器。
可选的，所述透镜装置为用于进行显微观察的透镜组合。
可选的，所述透镜装置为凸透镜组合。
可选的，所述光谱仪装置为微型光谱仪。
可选的，所述光源为LED光源。
由上述技术方案可知，本发明的基于手机的显微光谱成像系统，它结合了手机便携、成像速度快以及显微光谱仪的优点，通过透镜和手机相机相结合，可以实现显微成像，并利用微型光谱仪可以获得样品的光谱曲线，降低了系统的复杂性，提高了数据获取的效率；本系统结构紧凑、体积小、成本低，便于携带，能够快速实现微小样品的显微成像和光谱数据获取。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种基于手机的显微光谱成像系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明一实施例提供的基于手机的显微光谱成像系统的结构示意图，包括：手机成像装置1、透镜装置2、分光装置3、光谱仪装置4和光源5；
所述分光装置3包括：一个半透半反镜31和一个二向色镜32；其中：
所述光源5发出的光束经由所述二向色镜32反射到待测样品6上；所述待测样品6对接收的光束进行反射，该反射光经由所述二向色镜32透射到所述半透半反镜31；所述半透半反镜31接收所述二向色镜32的透射光，并将一部分透射光反射到所述光谱仪装置4，以使所述光谱仪装置4根据接收的光生成所述待测样品6的光谱曲线，所述半透半反镜31还将另一部分透射光透射到所述透镜装置2；所述手机成像装置1接收穿过所述透镜装置2的光，并根据接收的光生成所述待测样品6放大后的图像。
在具体应用中，所述手机成像装置1为具备拍照功能的手机镜头探测器，用于待测样品的成像。
进一步地，所述手机镜头探测器可优选为互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，简称CMOS)探测器。
在具体应用中，所述透镜装置2为用于进行显微观察的透镜组合。
进一步地，所述透镜装置2可优选为凸透镜组合，可放大待测样品，以使所述手机成像装置1生成所述待测样品6放大后的图像，实现显微观察。
在具体应用中，所述光谱仪装置4可优选为微型光谱仪，用于获取待测样品的光谱数据。
在具体应用中，所述光源5可优选为发光二极管(Light EmittingDiode，简称LED)光源。
可理解的是，所述手机成像装置1根据接收的光所生成的待测样品6放大后的图像可在手机屏幕上显示出来。
本实施例的基于手机的显微光谱成像系统，结合了手机便携、成像速度快以及显微光谱仪的优点，通过透镜和手机相机相结合，可以实现显微成像，并利用微型光谱仪可以获得样品的光谱曲线，降低了系统的复杂性，提高了数据获取的效率；本系统结构紧凑、体积小、成本低，使用方便，便于携带，能够快速获取微小待测样品的显微成像和光谱数据，提高系统的性能和数据获取的效率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种基于手机的显微光谱成像系统，其特征在于，包括：手机成像装置、透镜装置、分光装置、光谱仪装置和光源；所述分光装置包括：一个半透半反镜和一个二向色镜；其中：
所述光源发出的光束经由所述二向色镜反射到待测样品上；所述待测样品对接收的光束进行反射，该反射光经由所述二向色镜透射到所述半透半反镜；所述半透半反镜接收所述二向色镜的透射光，并将一部分透射光反射到所述光谱仪装置，以使所述光谱仪装置根据接收的光生成所述待测样品的光谱曲线，所述半透半反镜还将另一部分透射光透射到所述透镜装置；所述手机成像装置接收穿过所述透镜装置的光，并根据接收的光生成所述待测样品放大后的图像。
2.根据权利要求1所述的显微光谱成像系统，其特征在于，所述手机成像装置为具备拍照功能的手机镜头探测器。
3.根据权利要求2所述的显微光谱成像系统，其特征在于，所述手机镜头探测器为CMOS探测器。
4.根据权利要求1所述的显微光谱成像系统，其特征在于，所述透镜装置为用于进行显微观察的透镜组合。
5.根据权利要求4所述的显微光谱成像系统，其特征在于，所述透镜装置为凸透镜组合。
6.根据权利要求1所述的显微光谱成像系统，其特征在于，所述光谱仪装置为微型光谱仪。
7.根据权利要求1所述的显微光谱成像系统，其特征在于，所述光源为LED光源。
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