CN108333138A - 多波长光谱同步测量方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种多波长光谱同步测量方法及装置，所述方法包括以下步骤：用不同频率的正弦波信号调制各波长光源，使各波长光源输出不同频率的正弦波信号；将不同频率的正弦波信号混叠并同步测量被测样品得到叠加信号；利用微弱信号检测方法解调出叠加信号中各波长下的测量信息，实现多波长光谱的同步测量；其中，所述微弱信号检测方法包括基于模拟信号的选频放大法、基于数字信号的正交锁相法以及频谱变换法。本发明实现了光谱的同步、准确、稳定测量，避免了光谱测量中分时方案的测量不同步性，为测量条件变化和光源漂移等干扰的消除创造了极有利的条件。
Description
技术领域
本发明属于检测技术领域，具体涉及一系列多波长光谱同步测量方法及装置。
背景技术
光谱技术在物体成分检测研究中应用广泛。随着半导体技术的发展，激光二极管(Laser diode，LD)性能不断提高，成本不断降低，特别是在波长精度、稳定性及发射能量等方面有了长足发展，在通讯技术，激光医学，环境检测等方面应用广泛。在物体成分研究中，采用多个具有特征吸收波长激光二极管吸收信号进行建模处理，便可以实现组织中成分浓度的测量，具有无创伤、检测频率高、信息丰富等优点和良好应用前景。
而在无创测量成分浓度中，获取分立波长下的光谱信号并进行建模处理时，无论是漫反射和透射测量，还是接触式和非接触式测量，都要面临一个如何特异性地获得各波长光谱数据的问题。通常采用的方法是以光开光切换的方式使各波长光源分别测量一段时间，也即分时测量或时分复用测量。但时分复用方法测量最大的问题在于测量的非同步性，这样会导致测量条件变化、光源漂移等等对于各波长信号的影响非同步发生，使其难以消除。此外，分时测量需对各波长逐个测量，所需时间较长；同时光开关的频繁切换，也会带来噪声和重复性等问题，在一定程度上影响了检测信噪比及重复性。虽然目前光开关技术和工艺的大幅提高，使其具备了插入损耗小，工作寿命长，回波损耗大以及切换时间短等优点，但仍然面临着不可避免的问题：环境干扰和人为因素等对信号造成的干扰不同步，间接放大了偶发因素带来的影响。当每个波长测量时间较长时，光源的漂移会使各波长信号形成较大差异；而测量时间较短时，光开关频繁切换，会带来抖动、重复性和测量不连贯等问题。
另外，传统的光谱测量采用光谱光源(卤素灯)与滤光片、光栅、声光可调谐滤波器件等结合来实现。但分光器件在一定程度上降低光谱能量，影响检测信噪比，尤其是面对具有高散射特性的物体和较低的成分浓度时(如人体组织中的血糖)，对光谱测量装置信噪比要求较高，而传统光谱检测装置中的，另一方面其体积较大，控制复杂，很难实现集成度较高的小型化仪器。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多波长光谱同步测量方法及装置，以便解决上述问题的至少之一。
本发明是通过如下技术方案实现的：
作为本发明的第一个方面，提供一种多波长光谱同步测量方法，包括以下步骤：(1)对各波长光源进行调制，使各波长光源输出对应的不同频率的正弦波信号；
(2)通过光纤合束器将所述不同频率的正弦波信号混叠并同步照射被测样品得到叠加样品信号；
(3)采集步骤(2)得到的叠加样品信号，利用微弱信号检测方法解调出各波长下的测量信息，实现多波长光谱的同步测量。
进一步地，所述微弱信号检测方法包括基于模拟信号的选频放大法、基于数字信号的正交锁相法以及频谱变换法。
进一步地，所述基于模拟信号的选频放大法包括以下步骤：用各波长对应的正弦波的同源方波对叠加信号进行特异性选频，得到直流信号或交流信号，然后各路信号再经过窄带低通滤波，最终得到与各输入信号幅值成正比的直流信号。
进一步地，所述基于数字信号的正交锁相法包括以下步骤：通过两个与各正弦波同频但相位相差π/2的参考信号对输入的叠加信号进行相敏检波，再经过窄带低通滤波，从而以频率和相位锁定输入信号，最终得到各频率正弦波的幅值；其中，所述基于数字信号的正交锁相法的主要解调过程在数据处理软件上实现。
进一步地，所述频谱变换法包括以下步骤：通过快速傅里叶变换的方法对输入的叠加信号进行相敏检波，再经过波峰检测，从而锁定并得到各频率正弦波的频率和幅值；其中，所述频谱变换法的主要解调过程在数据处理软件上实现。
作为本发明的第二个方面，提供一种用于实现前述基于模拟信号的选频放大法的装置，包括：
光源与调制单元，其将各波长光源分别调制成不同频率的正弦波并混叠起来；
检测单元，包括检测器，其通过混叠光源测量被测样品得到叠加信号；
选频放大电路，连接所述检测器，将被测样品的叠加信号放大；
数据采集单元，其采集放大后的被测样品的叠加信号；以及
数据处理单元，其解调出叠加信号中各波长下的测量信息。
作为本发明的第三个方面，提供一种用于实现前述基于数字信号的正交锁相法的装置，包括：
光源与调制单元，其将各波长光源分别调制成不同频率的正弦波并混叠起来；
检测单元，包括检测器，其通过混叠光源测量被测样品得到叠加信号；
数据采集单元；其采集被测样品的叠加信号；以及
数据处理单元，其解调出叠加信号中各波长下的测量信息。
作为本发明的第四个方面，提供一种用于实现前述频谱变换法的装置，包括：
光源与调制单元，其将各波长光源分别调制成不同频率的正弦波并混叠起来；
检测单元，包括检测器，其通过混叠光源测量被测样品得到叠加信号；
数据采集单元；其采集被测样品的叠加信号；以及
数据处理单元，其解调出叠加信号中各波长下的测量信息。
进一步地，所述光源与调制单元包括依次连接的频率合成部分、波形输出部分、驱动电路以及光源；所述光源与调制单元将各波长光源分别调制成若干个频率的正弦波；所述光源为单模光纤耦合LD光源。
进一步地，所述数据处理单元为数据处理软件，用于从被测样品的叠加信号解调出中各波长下的测量信息。
进一步地，所述多波长光谱同步测量方法应用于用1000～2500nm的近红外光对人体血糖成分进行的无创伤检测中。
从上述技术方案可以看出，本发明的多波长光谱同步测量方法及装置具有以下有益效果：
(1)本发明实现了光谱的同步、准确、稳定测量，彻底避免了光谱测量中分时方案的测量不同步性，为测量条件变化和光源漂移等干扰的消除创造了极有利的条件；
(2)本发明由于实现了同步测量，相对分时测量方法大大缩短了测量时间；
(3)本发明避免了分时测量中光开关引入噪声，有利于光谱测量；
(4)本发明利用了微弱信号检测方法，实现了较高信噪比的测量；
(5)本发明中的正交锁相法和频谱变换法，其主要解调过程在LabVIEW上实现，具有硬件电路简单、可移植性强、易调试、功能扩展灵活、成本低等特点，可实现设备小型化，具有较大的应用前景和社会效益。
附图说明
图1为本发明实施例中多波长光谱同步测量方法的架构图；
图2为本发明实施例中基于模拟信号的选频放大法的原理图；
图3为本发明实施例中基于模拟信号的选频放大法各部分信号波形图；
图4为本发明实施例中基于模拟信号的选频放大法的架构图；
图5为本发明实施例中基于模拟信号的选频放大法的装置图；
图6为本发明实施例中基于数字信号的正交锁相法的原理图；
图7为本发明实施例中基于数字信号的正交锁相法的架构图；
图8为本发明实施例中基于数字信号的正交锁相法的装置图；
图9为本发明实施例中频谱变换法的架构图；
图10为本发明实施例中多波长测量准确性验证；
图11为本发明实施例中为正交锁相法在1060nm的结果；
图12为本发明实施例中五个波长下3％Intralipid不同葡萄糖浓度溶液的吸光度测量结果；
图13为本发明实施例中接触压力变化下的多波长同步测量光谱；
图14为本发明实施例中接触压力变化下的多波长分时测量光谱。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
本发明公开了一种多波长光谱同步测量方法及装置，所述方法包括以下步骤：用不同频率的正弦波信号调制各波长光源，使各波长光源输出不同频率的正弦波信号；通过光纤合束器将不同频率的正弦波信号混叠并同步测量被测样品得到叠加信号；利用微弱信号检测方法解调出叠加信号中各波长下的测量信息，实现多波长光谱的同步测量；其中，所述微弱信号检测方法包括基于模拟信号的选频放大法、基于数字信号的正交锁相法以及频谱变换法。本发明实现了光谱的同步、准确、稳定测量，避免了光谱测量中分时方案的测量不同步性，为测量条件变化和光源漂移等干扰的消除创造了极有利的条件。
具体的，本发明的提供一种多波长光谱同步测量方法。图1本发明所述多波长光谱同步测量方法的架构图。如图1所示，所述多波长光谱同步测量方法包括以下步骤：对各波长光源进行调制，使各波长光源输出对应的不同频率的正弦波信号；
通过光纤合束器将所述不同频率的正弦波信号混叠并同步照射被测样品得到叠加样品信号；采集步骤(2)得到的叠加样品信号，利用微弱信号检测方法解调出各波长下的测量信息，实现多波长光谱的同步测量；其中，所述微弱信号检测方法包括基于模拟信号的选频放大法、基于数字信号的正交锁相法以及频谱变换法。
下面结合附图，对三种微弱信号检测方法进行说明。
1、基于模拟信号的选频放大法
(1)模拟信号选频放大法原理
图2为模拟信号选频放大法原理图。如图2所示，在本方法中，输入信号为正弦波，参考信号为同源方波信号，
其过程为：用一定频率的调制正弦波作为LD光源驱动电路的输入，使光源输出正弦信号ui(t)，设其幅值为Vi。经过样品的信号(为叙述方便，仍假定为ui(t))，一路直接进入选频电路，一路经反相(成为-ui(t))后进入选频电路。在此，将正弦信号源通过比较器整形为同源方波，作为参考信号r(t)，对两路信号ui(t)和-ui(t)进行选择：在r(t)的正半周，输出ui(t)，在r(t)的负半周，输出-ui(t)。由于参考信号与输入信号同频且同相，则在整个周期内，可得到纯直流信号up(t)。up(t)经过低通滤波器(Low-pass filter，LPF)去除杂散噪声后得到大小为原正弦波幅值相同的直流信号，即
上述过程等同于输入正弦信号与一个同频同相且幅值为1的方波相乘，各部分信号波形图如图3所示，
从数学过程来看，设输入信号幅值为Vi，频率为ωi，其傅里叶级数表达式为：ui(t)＝Visin(ωit+θ) (1)
参考信号表达式为
可知：
而由于ui(t)与r(t)各谐波中不同频率项相乘后只得到交流成分，经过低通滤波后均被滤除，故结果中只有同频项相乘所得的直流，即：
在此应当注意：(1)若参考信号与输入信号同频而不同相时，所得信号同样有直流成分，只不过幅值要比相位差为0时小，参考信号与输入信号同频又同相是其中的一种特殊情况。(2)另外，为叙述方便，本节忽略系统中对信号造成的衰减和放大部分，均假定为不变；此外忽略光信号转变为电信号的过程。下同。
当用与输入信号不同频的方波r′(t)对输入信号ui(t)进行同样的选频处理时，同样设输入信号幅值为Vi，频率为ωi，同式(1)；参考信号r′(t)频率为ω′。输入信号与参考信号的所有项均不同频，假设同相，则相乘得到各个谐波和频与差频的正弦(余弦)信号，结果中无直流信号。即
up′＝ui(t)·r′(t)
经过低通滤波，理论上没有信号输出(实际上会有微弱噪声信号)。
根据以上分析，可以得到结论：当用同频的方波参考信号对输入正弦波进行选频时，可以得到直流信号；当不同频的方波参考信号和输入信号进行选频时，则得到交流信号。那么为了从叠加信号中分离出各频率的正弦波信息，则可将此叠加信号通过各自的同频调制方波进行选频，所得到的信号既有直流(来自同频正弦信号)，也有交流(来自异频正弦信号)，然后各路信号分别经过窄带低通滤波，最终得到所要的直流信号。
(2)基于模拟信号的选频放大法的架构
用同频同相的方波对输入正弦信号进行选频时，可以得到直流信号，当用不同频的方波对输入信号进行选频时，则只能得到交流信号。选频放大法正是基于这个原理，将各波长光源分别调制成不同频率的正弦波，混叠并同步测量样品后，分为五路，以各自的同源方波进行选频，所得到的信号既有直流，也有交流，然后各路信号再经过窄带低通滤波，最终得到与各输入信号幅值成正比的直流信号。图4基于模拟信号的选频放大法的架构图。
在系统搭建时，此种方法的实现主要由硬件电路完成，但低通滤波部分，为了达到极低的截止频率，由LabVIEW虚拟仪器来完成，即先对选频后的各路信号进行多通道数据采集，完成模数转换，接着在上位机端LabVIEW的平台上分别进行截止频率极窄的低通滤波，从而有效提高解调结果的准确性。
(3)选频放大系统的实现
根据选频放大系统原理与系统构架，图5选频放大系统流程图。
可将选频放大测量系统的硬件部分分为：光源与调制、检测系统、选频放大电路、数据采集系统等。而系统的软件部分在模拟测试阶段已经进行了详细的研究，因此这里只做简单介绍。
光源与调制部分由频率合成、波形输出、LD驱动电路和LD光源组成，采用电光外调制方式。频率合成部分分别产生4577Hz、5577Hz、6577Hz、7577Hz、8577Hz五个频率，调制频率设置为这五个，因为频率太大采样率达不到，太小间隔拉不开，容易因为频谱泄露重叠，同时在同等量级，而且实际信号非严格正弦波，有一定的谐波，设置特殊频率防止谐波重叠。控制波形输出相应频率的正弦信号源，正弦波通过比较器整形为同源方波。以正弦波作为光源驱动电路的输入，以方波作为参考信号。
激光光源为单模光纤耦合LD光源(QFLD系列，QPHOTONICS，USA)，五个波长分别为1060nm、1170nm、1300nm、1490nm、1620nm，这些波长所在波段对血糖浓度变化较为敏感。调制后的光源信号通过五合一光纤叠加，经过探头(中心光纤入射，径向距离0.6mm处环状光纤接收)测量样品并进入检测系统。
检测系统光谱信号由近红外铟镓砷探测器(G12181-210K，HAMAMATSU，Japan)在-20摄氏度低温下检测。检测器采用两级TE制冷，具有低噪声，高可靠性，高灵敏度和高响应速度等优点，其光谱响应范围为900～1850nm。检测器线性响应范围为0-1.5mW。对于无创血糖浓度的测量，光信号经过样品后通常都较为微弱，不会超出此范围。
在检测器之后为倍率可调的前置放大电路，通过一个跨阻电路，将微弱的电流信号转换为幅度可测的电压信号。在此，由于实际产生的正弦信号具有直流分量，因此前置放大电路中还有一个隔直电路将直流分量去除，以防止饱和。
从前置放大电路输出的电压信号分为五路，分别由五个电子开关进行特异性选频，参考信号由源正弦波通过比较器整形为方波，对叠加信号进行选频，各输出信号既有直流信号又有交流，经数据采集系统进入上位机。
数据采集系统由采集卡与DAQ联合实现。系统所用的采集卡为NI USB-6218(National Instruments，USA)，其采集精度为16bit，单通道最高采样率为250kS/s，本文中模拟信号以差分方式输入。
相应地，LabVIEW上位机部分通过DAQ助手(Data Acquisition Assistant)建立计算机与采集卡的数据通讯。
添加多通道电压采集，设置串口号、物理通道、设置为差分输入，连续测量，同时设定待采样数和采样率，使之与采样率与采样数相匹配，可以采用默认值，DAQ助手会根据实际采样情况进行配置。前述已及，由于多通道输入，DAQ助手在选频放大法下的采样率最多设置为50kS/s(每路50kS/s，共250k)。
2、数字信号正交锁相法
(1)数字信号正交锁相法原理
正交矢量型锁定放大器的用途较为广泛，常用来对输入信号进行矢量分析。在此，我们利用这种方法来输出被测信号的幅值信息。由于这种方法主要是将模拟信号进行A/D转换为数字信号后，在LabVIEW平台上以数字解调的方法实现的，因此称之为数字信号正交矢量型锁定放大法，又因为此方法可以同时锁定频率和相位，因此简称正交锁相法。图6正交锁相法原理图。如图6所示，
正交锁相法需要两个相敏检波(Phase sensitive detection，PSD)系统，利用相移模块使参考路产生两个相位相差的正弦参考信号，各自与输入信号进行相敏检波，再经过低通滤波，分别得到两个与输入信号相位的余弦值有关的信号，经过处理，得到uo＝0.5Vi。其过程如下：
模拟源信号频率为fi，以采样率fs(fs≥2fm)进行模数转换，变为数字信号，获得Ns个离散数据点：
在参考路产生两路数字正交参考信号，其频率与输入信号相同：
相敏检波在此为一个乘法器，从PSD1路来看，ui与r1相乘的结果为：
up1经过一个截止频率较低的低通滤波器，将频率最低的差频分量保留，其他成分全部滤除，可以得到
同理PSD2路可得
则有
Vo＝2uo即为原正弦信号幅值，在此不考虑输入信号在整个过程中的增大和衰减。实际上，为了提高信噪比，低通滤波器的截止频率应该尽可能低，因此可以使参考信号与输入信号的频率尽可能相同。PSD的输出为直流，因此低通滤波器的截止频率可以极低，进而使信噪比极高。同时也可看出，假如输入信号有一定波动，(9)和(10)的结果为低频交流信号，(11)结果不变，正交锁相法的解调结果依然可以比较准确，但此时需要低通滤波器带宽变大，这样会引入一定量的噪声。
这种方法由两个参考信号对输入信号进行相敏检波，利用两个正交分量实现输入信号幅值的计算，避免了相位变化造成的输出不稳定现象。要注意的是，除相位外，两个参考信号的参数要严格一致，否则会造成输出不匹配，信号不稳，信噪比低的现象。
(2)数字信号正交锁相法的架构
通过两个同频但相位相差的参考信号对输入的叠加信号进行相敏检波，再经过窄带低通滤波，从而以频率和相位锁定输入信号，最终得到各频率正弦波幅值。其整体系统构架如图7所示：
在系统搭建时，此种方法主要在LabVIEW平台上完成，过程如下：先由硬件电路产生正弦波输入信号，各输入信号叠加并经过样品后，进行单通道采集并完成A/D转换进入上位机。同时在LabVIEW平台上，产生各数字参考信号并对叠加信号进行相敏检波和窄带低通滤波，结果经处理后可解调得到各输入信号的幅值。
在此系统方案中，硬件电路主要负责产生各输入正弦波信号并同步测量物体，不参与解调过程，这样就大大简化了硬件电路，并且只需要一路采集卡输入端口，相比选频放大法采样率更高。同时，由于LabVIEW虚拟仪器计算能力强，工作稳定，可以很大程度上提高信噪比。
(3)数字信号正交锁相法的实现
根据正交锁相法的原理框架，图8数字信号正交锁相法流程图
与选频放大法类似，正交锁相系统包括：光源与调制、检测系统、数据采集系统，锁定放大、数据处理与存储等。不同之处在于，正交锁相法不涉及选频放大电路，解调过程在上位机进行。
硬件电路部分，光源与调制部分产生五路正弦波光信号，经过五合一光纤，接入测头，经过样品的光进入检测系统进行光电转换和前置放大，接着由数据采集系统进行A/D转换并进入上位机。软件程序部分，将单通道采集的数据用五个参考路分别解调各频率正弦信号幅值，其双通道相敏检波和信噪比部分已在模拟部分述及。在此同样注意，各通道参考信号的采样率和采样点数要与DAQ助手保持一致。
正交锁相法的程序框图已在模拟部分作了介绍，只是信号源由DAQ助手采集产生，加上了数据存储模块(与选频放大法相同)，不包括误差计算模块。
3、频谱变换法
(1)频谱变换法原理
利用常见的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transformation，FFT)的方法，实现各个波长下正弦波的分解与幅度的计算。简要介绍其算法如下：
有限长离散信号x(n)(n＝0，1，…，N-1)的离散傅里叶变换(Discrete FourierTransform，DFT)可以定义为：
可以看出DFT需要约N2次乘法和N2次加法。当N很大时，计算量会变得极大。为了方便推导，这里取N＝8。
FFT利用DFT的周期性和对称性，将N点DFT分解为两个点的DFT。分解过程遵循两个规则：(1)时间域上奇偶分解；(2)频率域上前后分解。
根据第一条规则，将时间域信号x(n)分解为偶数和奇数两个序列和，即
x(n)＝x1(n)+x2(n) (13)
则
由于则
根据第二条规则，将X(k)分解为前后两组：
X(k)＝{X(0)，X(1)，X(2)，X(3)|X(4)，X(5)，X(6)，X(7)} (16)
根据式(14)，前4个X(k)可表示为后4个X(k)可表示为：
由于故
根据其形状称之为蝶形运算，其计算量为DFT的一半。对于N＝2m点DFT，可在一次分解的基础上再次分解，经过m-1次分解，最后将N点DFT分解为两点DFT。从而逐步降低计算量，最终只需要次乘法和次加法运算。
此种方法可以在LabVIEW上以数字信号方式实现，先进行FFT运算，接着对傅里叶分解的结果进行波峰检测，分别得到各个频率下信号的幅值与频率。要注意的是，此种方法在实现时，一方面，从以上变换过程可以看出，要尽量保持傅里叶变换点数为。另一方面，由于分辨率与信号采集和处理的时间长度有关(T＝1)，因此要尽量使采样时间较长，也即点数较大，这会对实际测量有一定的影响。此外还要选择合适的窗函数以抑制频谱泄露。
(2)频谱变换法的总体构架
通过快速傅里叶变换的方法对输入的叠加信号进行相敏检波，再经过波峰检测，从而以锁定并得到各输入正弦信号的频率和幅值。其整体系统构架如图9所示.
此方法不存在低通滤波环节，可以简单快捷地实时得到信号幅值，但实际信号不够稳定，可能会存在检测频率不够准确、幅值波动较大、信噪比相对较低等情况。
(3)频谱变换系统的实现
频谱变换法的系统流程图与正交锁相法类似，只是LabVIEW虚拟仪器中对信号的解调是以快速傅里叶变换和波峰检测相结合来实现的。
程序框图部分则与模拟程序相似，同样地信号源由DAQ助手采集产生。以上均可参照前述流程。
以下结合具体实施例和附图，对本发明提供的多波长光谱同步测量方法及装置作进一步的详细说明。
实施例1基于标准反射板的准确性验证
本发明采用基于微弱信号检测的方法实现五个波长信号同步测量，在实际应用中要求五个波长的通道信号之间没有串扰，从而保证测量的准确性。为了验证这一指标，以20％标准漫反射板作为样品，同时测量五个波长通道，任意改变某一波长光源调制强度，计算其他通道测量结果，以此来验证方法的准确性和有效性。实验在系统稳定状态下进行，对于选频放大法、正交锁相法和频谱变换法，其解调结果均互不干扰，以选频放大法为例，其结果如图10。
根据实验结果可知，当某一波长通道信号强度明显变化时，其他通道测量结果没有明显改变，说明系统测量各通道间串扰较小，这也保证了在物体成分的光谱无创测量应用中结果的准确性。
实施例2基于标准反射板的再现性测试
在系统稳定状态下，对各方法的再现性进行测试。先调节各光源使解调信号强度呈梯度分布，利用位移台每隔数秒使测头出射的光离开标准反射板。再隔数秒后，将位移台转至原刻度处，也即将标准反射板置于测头下原位置处，测量二十组并观察波形。三种方法下都进行了再现性实验，实验中，对每次标准反射板置于测头下时稳定解调的数据进行平均，每个波长得到20个数据点，求这20个数的信噪比，其结果如表1：
表1三种方法下再现性实验数据的信噪比
由表1可知，被测物位置的变动会对解调结果产生一定影响，使得总体信噪比低于稳定时刻，但本文三种方法依然能保持较好的再现性。
实施例3基于标准反射板的线性度测试
在系统稳定状态，分别测量选频放大法、正交锁相法和频谱变换法下各波长测量10％、20％、40％、80％、99％标准反射板的漫反射光谱，以各自99％标准反射板数据为0.99，将解调数据归一化，对归一化数据进行线性回归分析，图11为正交锁相法在1060nm的结果，其他波长也类似，不再列出。统计其线性拟合曲线的相关系数R于表2。
表2三种方法下解调数据的线性相关系数
从图11和表2可以看到，三种方法下系统的解调结果均有较高的线性度，这一方面进一步证明了选频放大法、正交锁相法和频谱变换法的准确性和区分度，另一方面，良好的线性度为人体血糖信息的测量打下了基础。
为了在以后的人体血糖无创测量实验中选用更稳定的方法来进行微弱信号的测量，本节选用与人体漫反射率相近的20％标准反射板作为样品，研究系统在稳定状态时，选频放大法和正交锁相法在窄带低通滤波器参数相同的情况下(截止频率为0.17Hz，阶数为6)，频谱变换法在相关参数调至最佳的状态，同一测量时间段内各自的单路和多路解调结果的稳定性，也即一分钟信噪比(表中的SNR数据为较长时间内一分钟信噪比的波动区间的中值)，并对三种方法的结果进行简单对比。采样率分别为50kS/s、100kS/s和131072S/s，结果如表3至5所示：
表3选频放大法解调结果
表4正交锁相法解调结果
表5频谱变换法解调结果
从上表可以清晰地看到，三种方法中，正交锁相法的稳定性较高，这也印证了模拟实验的结果。同时，由于硬件电路的噪声等问题，选频放大法的稳定性略低，而频谱变换法的受信号不稳定的影响最明显。
实施例4基于Intralipid葡萄糖水溶液的灵敏度验证
为验证三种方法的测量精度及灵敏度，以3％-Intralipid仿体溶液为测量对象，该仿体溶液具有与人体组织相似的光学参数。在仿体溶液中加入不同浓度的葡萄糖，模拟人体成分变化的情况，同时测量五个波长信号，根据朗伯比尔定律计算不同波长吸光度ΔA，公式为
吸光度ΔA无量纲。其中I为待测成分在一定浓度下测得的出射光强，I0为背景物下测得的光强。
以Intralipid不同浓度葡萄糖水溶液为被测物，葡萄糖浓度梯度设置为30mmol/L，以等体积不含糖的Intralipid为背景物，测量其后向漫反射光谱，以正交锁相法为例，其吸光度结果如图12所示。
根据测量结果，仿体溶液中葡萄糖浓度改变时，系统测量漫反射信号计算出的吸光度变化较为明显，并且与葡萄糖浓度基本成线性关系。这一方面说明系统测量准确度较高，能够分辨出组织中葡萄糖的变化。另一方面，也证明不同波长下同步测量方法获取的吸收信号可以得到比较准确的建模结果。
实施例5接触压力变化下光谱的同步测量
在人体血糖的测量过程中，压力、温度等的变化会对光谱数据产生极大的干扰，而相较于分时测量，同步测量方法可以使各波长光谱同步感知干扰的变化，从而更有效地将其消除。为了更加直观地体现这一点，本节以频谱变换法为例，以三个波长同时测量手掌，测量过程中逐渐改变手掌与探头之间的接触压力，观察各光谱信号强度的变化趋势并求其相关性。其光谱信号如图13所示。
可以明显看出，三个光谱数据在压力变化过程中同步变化。三个波长的相关度分别为：91.9％(1060nm-1170nm)，87.6％(1170nm-1250nm)和85.4％(1060nm-1250nm)。
若以分时测量方法，则无法同步获取各波长下的光谱，以上述同步测量下的数据来说，每个波长测量50s，则可得到分时测量光谱数据如图14。
显然，若以分时测量方法，光谱数据受到的压力、温度等的影响，其变化是非同步的，因此很难消除。而在同步测量方法下，信号在干扰下同步变化，这对于测量光谱信号时干扰的消除有着极大的好处。
至此，全部方法原理、系统构架、装置结构、模拟测试实例分析等全部介绍完毕。
综上所述，本发明实现了光谱的同步、准确、稳定测量，避免了光谱测量中分时方案的测量不同步性，为测量条件变化和光源漂移等干扰的消除创造了极有利的条件。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如：
(1)本文分频测量亦为频分复用测量。
(2)本文采用正弦波调制还可以方波调制。发明人同时对方波调制进行研究，发现方波的各次谐波会使得采样后会出现大量谐波，对精准测量造成影响，效果比正弦波为差。
(3)调制频率可以用其他频率来代替，只要可以很好地区分。本文采用的频率考虑了多方面现实因素，仅为一种方案。
(4)窄带低通滤波器频率和阶数可以灵活调整，发明人对其进行了研究，滤波器截止频率降低可以提高结果的信噪比，同时阶跃响应时间会相应变长。
(5)窄带低通滤波器也可代替为相关器和积分器的组合。相关器为乘法运算，同时注意此时积分时间为调制周期(调制频率的倒数)的整数倍时得到的效果较好，也即采样频率和采样点数为调制频率的整数倍。故需要调整调制频率。
(6)本发明中的测量物包括但不限于标准反射板、Intralipid溶液和含有其他成分的Intralipid溶液以及人体，理论上来说，光谱测量中用到的任何物体都可以作为被测物；
(7)本发明中的测量光源包括但不限于近红外光。
(8)本发明中的测量方式包括但不限于漫反射测量，还可用于透射测量，以及按照测头与被测物接触与否区分的接触式测量和非接触式测量。
(9)本发明中的信噪比取样时间为一分钟，短期(如3秒)钟的信噪比高达数万乃至数十万，但不够稳定，故采用一分钟信噪比这一更能体现系统性能的指标。
(10)本发明的改进可以简单地加入参考测量路这一常用手段，从而进一步降低光源漂移造成的误差，提高解调结果的稳定性。
Claims (11)
1.一种多波长光谱同步测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对各波长光源进行调制，使各波长光源输出对应的不同频率的正弦波信号；
(2)将所述不同频率的正弦波信号混叠并同步照射被测样品得到叠加样品信号；
(3)对于步骤(2)得到的叠加样品信号，利用微弱信号检测方法解调出各波长下的测量信息，实现多波长光谱的同步测量。
2.根据权利要求1所述的多波长光谱同步测量方法，其特征在于，所述微弱信号检测方法包括基于模拟信号的选频放大法、基于数字信号的正交锁相法以及频谱变换法。
3.根据权利要求2所述的多波长光谱同步测量方法，其特征在于，所述基于模拟信号的选频放大法包括以下步骤：
用各波长对应的正弦波的同源方波对叠加信号进行特异性选频，得到直流信号或交流信号，然后各路信号再经过窄带低通滤波，最终得到与各输入信号幅值成正比的直流信号。
4.根据权利要求2所述的多波长光谱同步测量方法，其特征在于，所述基于数字信号的正交锁相法包括以下步骤：
通过两个与各正弦波同频但相位相差π/2的参考信号对输入的叠加信号进行相敏检波，再经过窄带低通滤波，从而以频率和相位锁定输入信号，最终得到各频率正弦波的幅值；
其中，所述基于数字信号的正交锁相法的主要解调过程在数据处理软件上实现。
5.根据权利要求2所述的多波长光谱同步测量方法，其特征在于，所述频谱变换法包括以下步骤：
通过快速傅里叶变换的方法对输入的叠加信号进行相敏检波，再经过波峰检测，从而锁定并得到各频率正弦波的频率和幅值；
其中，所述频谱变换法的主要解调过程在数据处理软件上实现。
6.一种用于实现权利要求2或3所述的基于模拟信号的选频放大法的装置，其特征在于，包括：
光源与调制单元，其将各波长光源分别调制成不同频率的正弦波并混叠起来；
检测单元，包括检测器，其通过混叠光源测量被测样品得到叠加信号；
选频放大电路，连接所述检测器，将被测样品的叠加信号放大；
数据采集单元，其采集放大后的被测样品的叠加信号；以及
数据处理单元，其解调出叠加信号中各波长下的测量信息。
7.一种用于实现权利要求2或4所述的基于数字信号的正交锁相法的装置，其特征在于，包括：
光源与调制单元，其将各波长光源分别调制成不同频率的正弦波并混叠起来；
检测单元，包括检测器，其通过混叠光源测量被测样品得到叠加信号；
数据采集单元；其采集被测样品的叠加信号；以及
数据处理单元，其解调出叠加信号中各波长下的测量信息。
8.一种用于实现权利要求2或5所述的频谱变换法的装置，其特征在于，包括：光源与调制单元，其将各波长光源分别调制成不同频率的正弦波并混叠起来；
检测单元，包括检测器，其通过混叠光源测量被测样品得到叠加信号；
数据采集单元；其采集被测样品的叠加信号；以及
数据处理单元，其解调出叠加信号中各波长下的测量信息。
9.根据权利要求6～8任一项所述的装置，其特征在于，
所述光源与调制单元包括依次连接的频率合成部分、波形输出部分、驱动电路以及光源；所述光源与调制单元将各波长光源分别调制成若干个频率的正弦波；所述光源为单模光纤耦合LD光源。
10.根据权利要求6～8任一项所述的装置，其特征在于，
所述数据处理单元为数据处理软件，用于从被测样品的叠加信号解调出中各波长下的测量信息。
11.根据权利要求1～5任一项所述的多波长光谱同步测量方法，其特征在于，所述方法应用于用1000～2500nm的近红外光对人体血糖成分进行的无创伤检测中。
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108333138B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109186644A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-01-11 | 北京航天控制仪器研究所 | 光谱拼接光频域反射型分布式光纤传感器及信号解调方法 |
| CN109668735A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-23 | 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 | 一种发动机转子相位基准确定方法、装置和电路 |
| CN112423451A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-02-26 | 北京领主科技有限公司 | 驱动方法及检测光源、检测方法及装置、检测仪 |
| CN114468991A (zh) * | 2021-02-11 | 2022-05-13 | 先阳科技有限公司 | 抖动影响的抑制方法、装置及可穿戴设备 |
| CN115165751A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-10-11 | 上海太阳生物技术有限公司 | 一种凝血检测系统及凝血分析仪 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102258365A (zh) * | 2011-08-17 | 2011-11-30 | 天津大学 | 一种正弦波调制光电容积脉搏波测量装置和测量方法 |
| CN102564573A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-11 | 南京吉隆光纤通信股份有限公司 | 多波长激光功率时分测量方法 |
| CN104035102A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-10 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种探测大气二氧化碳浓度的激光雷达系统及方法 |
| CN104333419A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-02-04 | 华中科技大学 | 一种可调谐多波长光源及其调制方法 |
| CN104769418A (zh) * | 2012-06-19 | 2015-07-08 | 克莱因医学有限公司 | 光谱分析 |
| CN105030223A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-11-11 | 南开大学 | 一种判别血红细胞含氧量的光声多普勒血液流速测量方法及测量系统 |
| CN105784618A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-20 | 上海理工大学 | 一种非透射固体表面上溶液液膜参数测量装置及方法 |
| CN206038512U (zh) * | 2016-09-20 | 2017-03-22 | 平顶山天安煤业股份有限公司 | 一种光纤多组分气体传感系统 |
-
2017
- 2017-12-29 CN CN201711482926.9A patent/CN108333138B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102258365A (zh) * | 2011-08-17 | 2011-11-30 | 天津大学 | 一种正弦波调制光电容积脉搏波测量装置和测量方法 |
| CN102564573A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-11 | 南京吉隆光纤通信股份有限公司 | 多波长激光功率时分测量方法 |
| CN104769418A (zh) * | 2012-06-19 | 2015-07-08 | 克莱因医学有限公司 | 光谱分析 |
| CN104035102A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-10 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种探测大气二氧化碳浓度的激光雷达系统及方法 |
| CN104333419A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-02-04 | 华中科技大学 | 一种可调谐多波长光源及其调制方法 |
| CN105030223A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-11-11 | 南开大学 | 一种判别血红细胞含氧量的光声多普勒血液流速测量方法及测量系统 |
| CN105784618A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-20 | 上海理工大学 | 一种非透射固体表面上溶液液膜参数测量装置及方法 |
| CN206038512U (zh) * | 2016-09-20 | 2017-03-22 | 平顶山天安煤业股份有限公司 | 一种光纤多组分气体传感系统 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 周志平等: "一种数字相敏检波器的研制", 《机床与液压》 * |
| 蔡满军等: "基于正交锁相放大器的微弱应变信号检测系统", 《仪表技术与传感器》 * |
| 郭培源等: "《光电检测技术与应用》", 30 June 2015 * |
| 门百永等: "基于嵌入式架构的井下高精度模数转换器高温测试系统设计", 《中国石油大学学报（自然科学版）》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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