CN107621310A - 一种微型光谱仪传输适配器及光谱检测系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微型光谱仪传输适配器及光谱检测系统和方法。该微型光谱仪传输适配器包括：图像编码电路、光谱仪接口电路、处理器、第一供电电路、网口、存储器、WIFI电路，光谱仪接口电路用于连接并接收微型光谱仪采集的待测物图像信息，图像编码电路用于压缩待测物图像信息使其更易于无线传输，WIFI电路用于通过无线方式与智能终端连接并传输数据。通过实施本发明，将微型光谱仪采集的待测物图像信息进行压缩处理，使其更适于进行无线传输，提高了数据传输效率，提高用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及光谱检测领域，更具体地说，涉及一种微型光谱仪传输适配器及光谱检测系统和方法。
背景技术
因光谱检测需要处理的信息量比较大，传统光谱仪一般将处理和控制设备放置在光谱仪内，导致光谱仪体积大；同时，每台光谱仪都配置强大的处理设备，导致成本过高，同时也造成资源的浪费。特别是在日常生活中的光谱检测，例如，蔬菜瓜果的农药残留检测、生活用品的材质检测等，没有小型便携的微型光谱仪。另外，随着智能手机的不断发展，其芯片的处理能力已较强，可进行光谱分析，但目前光谱仪还没有与智能手机建立连接。
为使光谱仪的体积尽量小，使用户方便携带，可将处理和显示部分转移到智能手机上，但微型光谱仪采集的待测物图像信息较大，一般为20M左右，不适合进行无线传输，传输速率慢，导致用户体验差。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述现有光谱仪体积大、不适合无线传输的缺陷，提供一种微型光谱仪传输适配器及光谱检测系统和方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种微型光谱仪传输适配器，包括：用于连接并接收微型光谱仪采集的待测物图像信息的光谱仪接口电路；
与所述光谱仪接口电路连接、用于控制所述光谱仪接口电路完成连接及接收所述待测物图像信息的处理器；
与所述处理器连接、用于压缩所述待测物图像信息使其更易于无线传输的图像编码电路；
与所述处理器连接、用于连接路由器的网口；
与所述处理器连接、用于存储所述待测物图像信息以及经所述图像编码电路处理后图像信息的存储器；
与所述处理器连接、用于通过无线方式与智能终端连接并传输数据的WIFI电路；
与所述处理器连接、用于为微型光谱仪传输适配器供电的第一供电电路。
优选地，本发明所述的微型光谱仪传输适配器，所述微型光谱仪包括：第一传输电路、高光谱图像传感器、光谱预处理电路、控制电路、第二供电电路、光谱数据存储电路、光源电路；所述高光谱图像传感器用于采集待测物图像信息，所述第一传输电路将经所述光谱预处理电路处理后的待测物图像信息发送至所述微型光谱仪传输适配器；所述光源电路用于提供光照；所述光谱数据存储电路用于存储所述待测物图像信息。
优选地，本发明所述的微型光谱仪传输适配器，所述图像编码电路为H.264编码器。
优选地，本发明所述的微型光谱仪传输适配器，所述存储器为SD卡。
优选地，本发明所述的微型光谱仪传输适配器，所述第一供电电路为可充电电池；
所述处理器为CORTEX-A7内核处理器；
所述智能终端包括：智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑中的至少一种。
另，本发明还构造一种光谱检测系统，包括上述的微型光谱仪传输适配器、微型光谱仪、智能终端，所述微型光谱仪与所述微型光谱仪传输适配器连接，所述微型光谱仪传输适配器与所述智能终端连接；
所述微型光谱仪将采集的待测物图像信息传输至所述微型光谱仪传输适配器，对所述待测物图像信息进行压缩处理，处理后通过有线方式或无线方式传输至所述智能终端。
另，本发明还构造一种光谱检测方法，包括：
S1：智能终端接收微型光谱仪的采集参数，并通过无线方式发送至微型光谱仪传输适配器；
S2：所述微型光谱仪传输适配器将接收到的所述采集参数发送至微型光谱仪；
S3：所述微型光谱仪根据所述采集参数进行设置，设置完成后采集待测物图像信息，发送所述待测物图像信息至所述微型光谱仪传输适配器；
S4：所述微型光谱仪传输适配器对所述待测物图像信息进行压缩处理，处理后通过无线方式发送至所述智能终端，并存储至存储器内；
S5：所述智能终端根据预设算法对所述待测物图像信息进行光谱分析，并显示分析结果；
所述步骤S5包括：
S51：预览所述待测物图像信息；
S52：获取所述待测物图像信息的光谱灰度图像；
S53：提取所述待测物图像信息的特征谱线；
S54：存储所述光谱灰度图像和特征谱线。
优选地，本发明所述的一种光谱检测方法，所述步骤S51包括：
S5111：定义视频帧渲染布局，其中包含至少一个表面视图；
S5112：获取所述微型光谱仪的设备访问接口，并指定表面视图控制器；
S5113：启动预览处理后的所述待测物图像信息。
优选地，本发明所述的一种光谱检测方法，所述步骤S51包括：
S5121：判断是否连接设备；
S5122：若是，则进行所述待测物图像信息数据处理；
S5123：将所述待测物图像信息封装为位图像文件；
S5124：调用表面视图创建画布并进行绘画；
S5125：完成预览所述待测物图像信息。
优选地，本发明所述的一种光谱检测方法，所述步骤S53包括：
S531：初始化数据存储空间；
S532：获取用户指定像元坐标数据；
S533：判断所述像元坐标数据是否合理；
S534：若否，则提示输入合理坐标；
S535：若是，则读取待测物波段光谱图像上指定所述像元坐标数据的像素值；
S536：将波长以及光谱数据填入光谱曲线哈希表；
S537：判断光谱图像是否读取完毕；
S538：若否，则执行所述步骤S536；
S539：若是，则绘制像元特征曲线。
实施本发明的微型光谱仪传输适配器及光谱检测系统和方法，具有以下有益效果：该微型光谱仪传输适配器包括：图像编码电路、光谱仪接口电路、处理器、第一供电电路、网口、存储器、WIFI电路，光谱仪接口电路用于连接并接收微型光谱仪采集的待测物图像信息，图像编码电路用于压缩待测物图像信息使其更易于无线传输，WIFI电路用于通过无线方式与智能终端连接并传输数据。通过实施本发明，将微型光谱仪采集的待测物图像信息进行压缩处理，使其更适于进行无线传输，提高了数据传输效率，提高用户体验。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一种微型光谱仪传输适配器的结构示意图；
图2是本发明微型光谱仪的结构示意图；
图3是本发明一种光谱检测方法的流程示意图；
图4是本发明一种光谱检测方法中步骤S5的流程示意图；
图5和图6是本发明一种光谱检测方法中步骤S51的流程示意图；
图7是本发明一种光谱检测方法中步骤S53的流程示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
图1是本发明一种微型光谱仪传输适配器的结构示意图。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种微型光谱仪传输适配器，包括：用于连接并接收微型光谱仪20采集的待测物图像信息的光谱仪接口电路102；
与光谱仪接口电路102连接、用于控制光谱仪接口电路102完成连接及接收待测物图像信息的处理器103；
与处理器103连接、用于压缩待测物图像信息使其更易于无线传输的图像编码电路101；
与处理器103连接、用于连接路由器40的网口105；
与处理器103连接、用于存储待测物图像信息以及经图像编码电路101处理后图像信息的存储器106；
与处理器103连接、用于通过无线方式与智能终端30连接并传输数据的WIFI电路107；
与处理器103连接、用于为微型光谱仪传输适配器10供电的第一供电电路104。
图2是本发明微型光谱仪的结构示意图。
优选地，本发明的微型光谱仪传输适配器，微型光谱仪20包括：第一传输电路201、高光谱图像传感器202、光谱预处理电路203、控制电路204、第二供电电路205、光谱数据存储电路206、光源电路207；高光谱图像传感器202用于采集待测物图像信息，第一传输电路201将经光谱预处理电路203处理后的待测物图像信息发送至微型光谱仪传输适配器10；光源电路207用于提供光照；光谱数据存储电路206用于存储待测物图像信息。
优选地，本发明的微型光谱仪传输适配器，图像编码电路101为H.264编码器，具体编码方式可根据需要选择。
优选地，本发明的微型光谱仪传输适配器，存储器106为SD卡，存储容量为64G。
优选地，本发明的微型光谱仪传输适配器，第一供电电路104为可充电电池；电池容量为10000mAH。
处理器103为CORTEX-A7内核处理器；
智能终端30包括但不限于：智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等，智能终端30上安装有用于设置、控制微型光谱仪的APP，该APP还可显示光谱处理结果。
参考图1，图1是本发明一种微型光谱仪传输适配器的结构示意图。
具体的，本发明还构造一种光谱检测系统包括上述的微型光谱仪传输适配器10、微型光谱仪20、智能终端30，微型光谱仪20与微型光谱仪传输适配器10连接，微型光谱仪传输适配器10与智能终端30连接；
微型光谱仪20将采集的待测物图像信息传输至微型光谱仪传输适配器10，对待测物图像信息进行压缩处理，处理后通过有线方式或无线方式传输至智能终端30。
图3是本发明一种光谱检测方法的流程示意图。
另，本发明还构造一种光谱检测方法，包括：
S1：智能终端30接收微型光谱仪20的采集参数，并通过无线方式发送至微型光谱仪传输适配器10；
S2：微型光谱仪传输适配器10将接收到的采集参数发送至微型光谱仪20；
S3：微型光谱仪20根据采集参数进行设置，设置完成后采集待测物图像信息，发送待测物图像信息至微型光谱仪传输适配器10；
S4：微型光谱仪传输适配器10对待测物图像信息进行压缩处理，处理后通过无线方式发送至智能终端30，并存储至存储器106内；
S5：智能终端30根据预设算法对待测物图像信息进行光谱分析，并显示分析结果。
图4是本发明一种光谱检测方法中步骤S5的流程示意图。
步骤S5包括：
S51：预览待测物图像信息；
S52：获取待测物图像信息的光谱灰度图像；
S53：提取待测物图像信息的特征谱线；
S54：存储光谱灰度图像和特征谱线。
图5和图6是本发明一种光谱检测方法中步骤S51的流程示意图。
优选地，本发明的一种光谱检测方法，步骤S51包括：
S5111：定义视频帧渲染布局，其中包含至少一个表面视图；
S5112：获取微型光谱仪20的设备访问接口，并指定表面视图控制器(SurfaceHolder)，SurfaceHolder为安卓平台的表面视图控制器；
S5113：启动预览处理后的待测物图像信息。
优选地，本发明的一种光谱检测方法，该预览使用多线程，除了UI线程外重新创建图像显示线程，完成图像数据的实时显示。步骤S51包括：
S5121：判断是否连接设备；
S5122：若是，则进行待测物图像信息数据处理；
S5123：将待测物图像信息封装为位图像文件；
S5124：调用表面视图创建画布并进行绘画；
S5125：完成预览待测物图像信息。
图7是本发明一种光谱检测方法中步骤S53的流程示意图。
优选地，本发明的一种光谱检测方法，步骤S53包括：
S531：初始化数据存储空间；
S532：获取用户指定像元坐标数据；
S533：判断像元坐标数据是否合理；
S534：若否，则提示输入合理坐标；
S535：若是，则读取待测物波段光谱图像上指定像元坐标数据的像素值；
S536：将波长以及光谱数据填入光谱曲线哈希表；
S537：判断光谱图像是否读取完毕；
S538：若否，则执行步骤S536；
S539：若是，则绘制像元特征曲线。
通过实施本发明，将微型光谱仪采集的待测物图像信息进行压缩处理，使其更适于进行无线传输，提高了数据传输效率，提高用户体验。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种微型光谱仪传输适配器，其特征在于，包括：用于连接并接收微型光谱仪(20)采集的待测物图像信息的光谱仪接口电路(102)；
与所述光谱仪接口电路(102)连接、用于控制所述光谱仪接口电路(102)完成连接及接收所述待测物图像信息的处理器(103)；
与所述处理器(103)连接、用于压缩所述待测物图像信息使其更易于无线传输的图像编码电路(101)；
与所述处理器(103)连接、用于连接路由器(40)的网口(105)；
与所述处理器(103)连接、用于存储所述待测物图像信息以及经所述图像编码电路(101)处理后图像信息的存储器(106)；
与所述处理器(103)连接、用于通过无线方式与智能终端(30)连接并传输数据的WIFI电路(107)；
与所述处理器(103)连接、用于为微型光谱仪传输适配器(10)供电的第一供电电路(104)。
2.根据权利要求1所述的微型光谱仪传输适配器，其特征在于，所述微型光谱仪(20)包括：第一传输电路(201)、高光谱图像传感器(202)、光谱预处理电路(203)、控制电路(204)、第二供电电路(205)、光谱数据存储电路(206)、光源电路(207)；所述高光谱图像传感器(202)用于采集待测物图像信息，所述第一传输电路(201)将经所述光谱预处理电路(203)处理后的待测物图像信息发送至所述微型光谱仪传输适配器(10)；所述光源电路(207)用于提供光照；所述光谱数据存储电路(206)用于存储所述待测物图像信息。
3.根据权利要求1所述的微型光谱仪传输适配器，其特征在于，所述图像编码电路(101)为H.264编码器。
4.根据权利要求1所述的微型光谱仪传输适配器，其特征在于，所述存储器(106)为SD卡。
5.根据权利要求1所述的微型光谱仪传输适配器，其特征在于，所述第一供电电路(104)为可充电电池；
所述处理器(103)为CORTEX-A7内核处理器；
所述智能终端(30)包括：智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑中的至少一种。
6.一种光谱检测系统，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的微型光谱仪传输适配器(10)、微型光谱仪(20)、智能终端(30)，所述微型光谱仪(20)与所述微型光谱仪传输适配器(10)连接，所述微型光谱仪传输适配器(10)与所述智能终端(30)连接；
所述微型光谱仪(20)将采集的待测物图像信息传输至所述微型光谱仪传输适配器(10)，对所述待测物图像信息进行压缩处理，处理后通过有线方式或无线方式传输至所述智能终端(30)。
7.一种光谱检测方法，其特征在于，包括：
S1：智能终端(30)接收微型光谱仪(20)的采集参数，并通过无线方式发送至微型光谱仪传输适配器(10)；
S2：所述微型光谱仪传输适配器(10)将接收到的所述采集参数发送至微型光谱仪(20)；
S3：所述微型光谱仪(20)根据所述采集参数进行设置，设置完成后采集待测物图像信息，发送所述待测物图像信息至所述微型光谱仪传输适配器(10)；
S4：所述微型光谱仪传输适配器(10)对所述待测物图像信息进行压缩处理，处理后通过无线方式发送至所述智能终端(30)，并存储至存储器(106)内；
S5：所述智能终端(30)根据预设算法对所述待测物图像信息进行光谱分析，并显示分析结果；
所述步骤S5包括：
S51：预览所述待测物图像信息；
S52：获取所述待测物图像信息的光谱灰度图像；
S53：提取所述待测物图像信息的特征谱线；
S54：存储所述光谱灰度图像和特征谱线。
8.根据权利要求7所述的一种光谱检测方法，其特征在于，所述步骤S51包括：
S5111：定义视频帧渲染布局，其中包含至少一个表面视图；
S5112：获取所述微型光谱仪(20)的设备访问接口，并指定表面视图控制器；
S5113：启动预览处理后的所述待测物图像信息。
9.根据权利要求7所述的一种光谱检测方法，其特征在于，所述步骤S51包括：
S5121：判断是否连接设备；
S5122：若是，则进行所述待测物图像信息数据处理；
S5123：将所述待测物图像信息封装为位图像文件；
S5124：调用表面视图创建画布并进行绘画；
S5125：完成预览所述待测物图像信息。
10.根据权利要求7所述的一种光谱检测方法，其特征在于，所述步骤S53包括：
S531：初始化数据存储空间；
S532：获取用户指定像元坐标数据；
S533：判断所述像元坐标数据是否合理；
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S537：判断光谱图像是否读取完毕；
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