CN113552084A - 消除光谱检测背景信号干扰的系统、方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开消除光谱检测背景信号干扰的系统、方法及装置，其中，消除光谱检测背景信号干扰的系统，包括：光源件，所述光源件用于发射不同波长的光；气体吸收室；光阑；探测器，用于探测光强信号，所述气体吸收室和所述光阑设于所述探测器与所述气体吸收室之间；处理器，所述处理器与所述光阑连接用于控制所述光阑的打开和关闭；所述光源件发射的光穿过所述气体吸收室和所述光阑到达所述探测器。通过光阑的打开和关闭能够获得探测信号与背景信号的混合信号以及单一的背景信号，通过处理将混合信号中的背景信号去除，实现了背景信号的消除，过程整体自动化、操作简单便捷，在保证光源稳定的同时使得检测结果更加的精确。
Description
技术领域
本发明涉及吸收光谱检测技术领域，尤其涉及一种消除光谱检测背景信号干扰的系统、方法及装置。
背景技术
吸收光谱法进行气体检测时，通过穿过吸收气体的前后光线强度比来推算待测气体浓度，但是利用探测器检测的混合信号往往是包含检测信号与探测器的背景信号的混合信号，会对检测器检测结果造成干扰，造成检测结果不稳定。
现有的背景信号消除一般利用分光计增加额外光路的方法，将光源信号分成两路，一路经过待测气体被吸收后到达探测器，一路直接入射到另一探测器，通过将两探测器的信号相减能够得到消除背景信号后的检测信号，但是这种方法需对信号进行了两路分减小了单路的检测信号强度，从而影响检测精度。
因此，现有技术还有待提升。
发明内容
为了解决现有技术对信号进行了两路分减小了单路的检测信号强度，从而影响检测精度的问题，本发明提出一种消除光谱检测背景信号干扰的系统、方法及装置，能够在消除光谱检测中的背景信号的同时使得检测结果更加的精确。
本发明通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明提供一种吸收光谱检测装置，包括：
光源件，所述光源件用于发射不同波长的光；
气体吸收室；
光阑；
探测器，用于探测光强信号，所述气体吸收室和所述光阑设于所述探测器与所述气体吸收室之间；
处理器，所述处理器与所述光阑连接用于控制所述光阑的打开和关闭；
所述光源件发射的光穿过所述气体吸收室和所述光阑到达所述探测器。
通过设置所述光源件用于发射不同波长的光，提供光源输入，通过设置所述光阑设于所述探测器与所述光源件之间且与所述处理器连接，用于自动控制光能不能到达所述探测器，光穿过打开的所述光阑和所述气体吸收室到达所述探测器，所述探测器对其进行检测得到包含探测器的背景信号的光强度混合信号，通过将光阑与所述处理器连接，通过处理器控制所述光阑的打开和闭合，当所述光阑闭合时，所述光源件发出的光被设于所述光源件和所述探测器之间的光阑阻隔，此时光不能到达探测器，探测器检测的是所述探测器的背景信号，通过处理将混合信号中的背景信号去除，简单便捷且有效地实现了背景信号的自动化消除，且提高了检测结果的准确性。
在本发明的其中一种实施方案中，所述气体吸收室设于所述光源件的一侧，所述光阑设于所述气体吸收室与所述探测器之间。
在本发明的其中一种实施方案中，所述处理器与所述光源件连接。
通过设置所述处理器与所所述光源件连接，用于实现数据交换。
第二方面，本发明提供一种消除光谱检测背景信号干扰的方法，用于上述任一项所述的消除光谱检测背景信号干扰的系统，包括步骤：
切换所述光阑为打开状态，检测光依次穿过所述气体吸收室和光阑到达所述探测器的混合信号；
切换所述光阑为关闭状态，检测当前背景信号；
计算所述混合信号和背景信号的差值以消除背景信号干扰。
通过切换所述光阑为打开状态时，光穿过打开的所述光阑和所述气体吸收室到达所述探测器，所述探测器对其进行检测得到包含探测器的背景信号的光强度混合信号，切换所述光阑为关闭状态时，所述光源件发出的光被设于所述光源件和所述探测器之间的光阑阻隔，此时光不能到达探测器，探测器检测的是所述探测器的背景信号，通过计算所述混合信号和背景信号的差值得到的就是光强信号，消除了背景信号对检测结果的干扰，提高了检测结果的准确性。
在本发明的其中一种实施方案中，所述切换所述光阑为打开状态，检测光依次穿过所述气体吸收室和光阑到达所述探测器的混合信号包括：
切换所述光阑为打开状态；
保持光阑在第一时间段内打开；
检测第一时间段内光源件发出的光依次穿过所述气体吸收室和光阑到达所述探测器的混合信号。
通过通过保持所述光阑保持在第一时间段内打开，保证所述探测器的探测时间，使得所述探测器的探测结果更加稳定和精确。
在本发明的其中一种实施方案中，所述切换所述光阑为关闭状态，检测当前背景信号包括：
切换所述光阑为关闭状态；
保持光阑在第二时间段内关闭，并探测器检测当前背景信号。
由于所述光阑在关闭后可能会残留有其电磁波，通过保持所述光阑在第二时间段内关闭，能够保证关闭光阑之后的探测器的背景信号检测数据更加精确，进而使得所述检测结果更加精确。
在本发明的其中一种实施方案中，所述第一时间段内检测光的一个扫描周期，所述第一时间段与所述第二时间段时间长度相同。
探测器在光源扫描的一个周期内接收到包含检测信号与背景信号的混合信号，在光源扫描的下一个周期内接收到的信号呈直线状，此时为纯粹的背景信号。
第三方面，本发明还提供一种消除光谱检测背景信号干扰装置，包括：
混合信号检测模块；用于切换所述光阑为打开状态，检测光依次穿过所述气体吸收室和光阑到达所述探测器的混合信号；
背景信号检测模块：用于切换所述光阑为关闭状态，检测当前背景信号；
处理模块：用于计算所述混合信号和背景信号的差值代入结果运算以消除背景信号干扰。
本发明的有益效果在于：
本发明通过提供一种吸收光谱检测系统、方法、装置、终端及存储介质，通过设置所述光源件用于发射不同波长的光，提供光源输入，通过设置所述光阑设于所述探测器与所述光源件之间且与所述处理器连接，用于自动控制光能不能到达所述探测器，光穿过打开的所述光阑和所述气体吸收室到达所述探测器，所述探测器对其进行检测得到包含探测器的背景信号的光强度混合信号，通过将光阑与所述处理器连接，通过处理器控制所述光阑的打开和闭合，当所述光阑闭合时，所述光源件发出的光被设于所述光源件和所述探测器之间的光阑阻隔，此时光不能到达探测器，探测器检测的是所述探测器的背景信号，通过计算所述混合信号和背景信号的差值得到的就是光强信号，自动化消除了背景信号对检测结果的干扰，提高了检测结果的准确性。
附图说明
图1是本发明一种吸收光谱检测系统一种实施方案结构示意图；
图2是本发明一种吸收光谱检测方法一种实施方案流程图；
图3是图2中步骤S100的流程图；
图4是图2中步骤S200的流程图；
图5是本发明一种吸收光谱检测装置的模块连接结构示意图；
图6是本发明消除光谱检测背景信号干扰的系统的探测器探测光阑打开和关闭时的光强信号曲线图。
图中：1、光源件，2、气体吸收室，3、光阑，4、探测器，5、处理器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
现有的背景信号消除方法为直接关闭光源输入，此时探测器收到的信号为背景信号，将光源输入打开时的信号减去关闭时的信号以消除背景信号干扰，但是利用吸收光谱检测时往往需要对多个周期进行连续扫描，这就需要连续开关光源输入，而一般来说信号光源特别是激光光源重新打开时需经过一段时间之后才能达到稳定的输出功率，关闭光源后再次打开直接检测会因光源功率的不稳定对检测结果带来较大误差。此外还可以通过手动遮挡光路来获取背景信号以减除，但是这种方法增加了额外的人工操作，且一次遮挡只能实现一次背景信号的获取，不适用于光源连续快速扫描的实际情况。还有一种方法为利用分光计将光源信号分成两路，一路经过待测气体被吸收后到达探测器，一路直接入射到另一探测器，通过将两探测器的信号相减得到消除背景信号后的检测信号，但是这种方法需额外增加分光装置和探测器，大大增加了检测成分与复杂度，且对信号进行了两分减小了检测信号强度，从而影响检测精度。
本发明是一种基于光阑的吸收光谱背景消除方法一种吸收光谱检测系统、方法、装置、终端及存储介质。通过在检测光路中加入一可控光阑，通过控制光阑的打开与关闭，选择性地接收包含检测信号与背景信号的混合信号以及纯粹的背景信号，从而得到实际的检测信号，消除背景信号对吸收光谱检测的干扰。
具体实施方案如下：
参见图1，本发明提供一种吸收光谱检测系统，包括：光源件1、气体吸收室2、光阑3、探测器4、处理器5，所述光源件1用于发射不同波长的光；所述气体吸收室2和所述光阑3设于所述探测器4与所述气体吸收室2之间；所述处理器5与所述光阑3连接用于控制所述光阑3的打开和关闭；所述光源件1 发射的光穿过所述气体吸收室2和所述光阑3到达所述探测器4。
通过设置所述光源件1用于发射不同波长的光，提供光源输入，通过设置所述光阑3设于所述探测器4与所述光源件1之间且与所述处理器5连接，用于自动控制光能不能到达所述探测器4，光穿过打开的所述光阑3和所述气体吸收室2到达所述探测器4，所述探测器4对其进行检测得到包含探测器4的背景信号的光强度混合信号，通过将光阑3与所述处理器5连接，通过处理器5控制所述光阑3的打开和闭合，当所述光阑3闭合时，所述光源件1发出的光被设于所述光源件1和所述探测器4之间的光阑3阻隔，此时光不能到达探测器4，探测器4检测的是所述探测器4的背景信号，通过计算所述混合信号和背景信号的差值得到的就是光强信号，简单便捷，避免了额外人工操作与信号源变动的同时有效地消除了背景信号对检测结果的干扰，提高了检测结果的准确性。
具体的，所述光源件1可为光谱仪、激光器等用于发出不同波长的光，所述气体吸收室2内设有待检测气体，所述光源件1扫描的光与从所述气体吸收室2的一端进入闯过待检测气体从另一端射出。
具体的，所述光阑3可采用支撑、悬挂等多种方式接入系统，实现位置固定。
具体的，所述光阑3的开合尺寸大于穿过所述光阑3的信号光斑半径，光斑是指光因为衍射存在而并非一个点，而是具有很小半径的光斑。开合尺寸大于光斑是为了打开光阑3时，光线能够穿过光阑3照射到探测器4上。同时也为了关闭时能够遮住全部的光线。
具体的，所述探测器用于探测光强信号，可以为光强探测器，光敏传感器等。
具体的，所述处理器5可以为CPU，所述处理器5在一些实施例中也可以是微处理器5，带处理器5或其他数据处理芯片、电路板等，具体本发明不做具体的限制；通过设置所述光阑3与所述处理器5连接，通过设置所述处理器5自动控制所述光阑3的打开和闭合，使得检测步骤更加方便简洁。
进一步的，在上述实施方案的基础上，所述气体吸收室2设于所述光源件1 的一侧，所述光阑3设于所述气体吸收室2与所述探测器4之间。
通过设置所述光阑3设于所述气体吸收室2与所述探测器4之间，使得所述光阑3与所述探测器4之间的距离最近，进而使所述观澜的打开和关闭对光的通过和阻断结果能够尽快反馈在所述探测器4上，减小时间误差，进而提升所述探测器4的检测精度。
具体的，在本发明的其他实施中，所述光阑3也可以设于所述气体吸收室2 和所述光源件1之间，具体可以根据实际需求进行调整。
进一步的，在上述实施方案的基础上，所述处理器5与所述探测器4连接；所述处理器5与所述光源件1连接。通过设置所述处理器5分别与所述探测器4、光源件1连接，用于实现数据交换。
具体的，所述处理器分别通过信号线或者无线通信的方式实现连接探测器与光源件，光源件的光信号会达到探测器，所述处理器可以为为电脑，电脑控制探测器即可分析探测器的数据。
可以通过所述控制器控制所述光源件1发出不同的波长的光，也可以通过所述光源件1自己控制切换不同波长的光并与所述处理器5进行数据交换，
便于所述控制器切换所述光阑3的打开合闭合状态。通过设置所述处理器5 与所述探测器4连接，用于实现数据交换。
进一步的，在上述实施方案的基础上，参见图2，本发明本发明提供一种吸收光谱检测方法，用于上述任一项实施方案所述的吸收光谱检测系统，包括：
步骤S100：切换所述光阑3为打开状态，检测光依次穿过所述气体吸收室 2和光阑3到达所述探测器4的混合信号。
具体的，所述光阑3为打开状态时，光源件1发出一定波长范围的光，经过气体吸收室2被待测气体吸收，吸收后的光信号被信号探测器4捕获进行反演分析得到包含检测信号与背景信号的混合信号。
具体的，参见图3，所述步骤S100还包括：
步骤S101:切换所述光阑3为打开状态；
步骤S102:保持光阑3在第一时间段内打开；
步骤S103:检测第一时间段内光源件1发出的光依次穿过所述气体吸收室2 和光阑3到达所述探测器4的混合信号。
具体的，在本实施方案中，所述第一时间段内检测光的一个扫描周期，所述第一时间段与所述第二时间段时间长度相同，所述光阑3的打开和关闭的切换周期是所述光源扫描周期两倍，当所述光阑3的打开和关闭的节点与所述连续的两个光扫描周期的起始点一样，也就是说当所述光阑3切换的时间点恰好为所述扫描周期周期起始点，探测器4在光源扫描的一个周期内接收到包含检测信号与背景信号的混合信号，在光源扫描的下一个周期内接收到的信号呈直线状，此时为纯粹的背景信号。
在本发明的其他实施方案中，所述光阑3的打开和关闭的切换周期也可以是所述光源扫描频率其他倍数，具体可依据实际情况进行调整。
具体的，所述混合信号包括光穿过所述气体吸收室2被所述待检测吸收后的光强信号和所述探测器4本身存在的背景信号。
通过通过保持所述光阑3保持在第一时间段内打开，增加所述探测器4的探测时间，使得所述探测器4的探测结果更加稳定和精确。
步骤S200：切换所述光阑3为关闭状态，检测当前背景信号。
具体的，参见图4所述步骤S200包括：
步骤S201：切换所述光阑3为关闭状态；
步骤S202：保持光阑3在第二时间段内关闭，并探测器4检测当前背景信号。
具体的，所述当光阑3关闭时，光源件1发出的光(检测光线)被光阑3 阻挡无法到达探测器4，探测器4接收到的为背景信号，由于光阑3尺寸保证大于信号光斑大小即可，故光阑3尺寸一般较小，所以光阑3打开与关闭时的背景信号相同。因此可以将打开时接收到的混合信号减去关闭时的探测器4背景信号得到准确的检测信号，利用消除干扰后的检测信号能够精准地反演出气体浓度信息。
由于所述光阑3在关闭后可能会残留有其电磁波，通过保持所述光阑3在第二时间段内关闭，能够保证关闭光阑3之后的探测器4的背景信号检测数据更加精确，进而使得所述检测结果更加精确。
步骤S300：计算所述混合信号和背景信号的差值以消除背景信号干扰。
具体的，利用吸收光谱法进行气体检测时，基本原理为Lambert-Beer定律 (郎伯比尔定律)：
It＝I0e-αCL (1)
式中It为透射光信号，I0为入射光信号，α为气体吸收系数，C为气体浓度， L为吸收光程。
具体的，所述入射光信号为所述光源件1所发出的光未被吸收气室中气体时的信号，在无气体吸收处，入射光信号等于透射光信号，在有气体吸收处，气体吸收波长处的入射光信号通过对无气体吸收处的入射光信号(等于透射光信号)线性拟合而来。所述透射光信号为所述光源件1发出的光通过所述气体吸收室2后的光信号强度。所述吸收光程为光穿过所述待测气体(气体吸收室)的长度。所述气体吸收数据、吸收光程数据以及所述入射光信号数据可以通过预设存储，处理器5在对应的检测项目下进行获取。
通过穿过气体吸收室2的前后光线强度比来推算待测气体浓度：
但是在光阑3打开状态下利用探测器4检测的混合信号往往包含光强信号与探测器4的背景信号:
I′0＝I0+Ie，
I′t＝It+Ie (2)
式中Ie为探测器4背景信号，I′t为包含透射光信号与探测器4背景信号的混合透射信号。所述光阑打开和关闭时的探测器信号如图6所示。演算时，对光阑打开时的混合信号与光阑关闭时的背景信号做差值，获得消除了探测器背景信号的吸收光谱信号，而光强信号I0通过对没有气体吸收部分的信号线性拟合得到。从而获得了准确的吸收光谱。气体吸收系数α可通过标准光谱数据库获得，进而，可以利用公式(1)获得气体浓度。
进而得到待检测气体的浓度。使得检测结果更加准确。
通过切换所述光阑3为打开状态时，光穿过打开的所述光阑3和所述气体吸收室2到达所述探测器4，所述探测器4对其进行检测得到包含探测器4的背景信号的光强度混合信号，切换所述光阑3为关闭状态时，所述光源件1发出的光被设于所述光源件1和所述探测器4之间的光阑3阻隔，此时光不能到达探测器4，探测器4检测的是所述探测器4的背景信号，通过计算所述混合信号和背景信号的差值得到的就是光强信号，消除了背景信号对检测结果的干扰。不需要通过连续开关电源输出就能检测干扰的所述背景信号，避免光源输出不稳定，提高了检测结果的准确性。
进一步的，参见图5在上述实施方案的基础上，本发明还提供一种吸收光谱检测装置，包括：
混合信号检测模块；用于切换所述光阑3为打开状态，检测光依次穿过所述气体吸收室2和光阑3到达所述探测器4的混合信号；
背景信号检测模块：用于切换所述光阑3为关闭状态，检测当前背景信号；
处理模块：用于计算所述混合信号和背景信号的差值以消除背景信号干扰。
进一步的，在上述实施方案的基础上，所述混合信号检测模块还包括用于：切换所述光阑3为打开状态；
保持光阑3在第一时间段内打开；
检测第一时间段内光源件1发出的光依次穿过所述气体吸收室2和光阑3 到达所述探测器4的光强信号。
所述背景信号检测模块还包括用于：
切换所述光阑3为关闭状态；
保持光阑3在第二时间段内关闭，并探测器4检测当前背景信号。
在一个实施例中，提供了一种终端，包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行以下操作的指令：
切换所述光阑3为打开状态，检测光依次穿过所述气体吸收室2和光阑3 到达所述探测器4的混合信号；
切换所述光阑3为关闭状态，检测当前背景信号；
计算所述混合信号和背景信号的差值以消除背景信号干扰。
进一步的，在上述实施方案的基础上，所述混切换所述光阑3为打开状态，检测光依次穿过所述气体吸收室2和光阑3到达所述探测器4的混合信号的指令还包括指令：
保持光阑3在第一时间段内打开；
检测第一时间段内光源件1发出的光依次穿过所述气体吸收室2和光阑3 到达所述探测器4的光强信号。
进一步的，在上述实施方案的基础上，所述切换所述光阑3为关闭状态，检测当前背景信号指令还包括指令：
切换所述光阑3为关闭状态；
保持光阑3在第二时间段内关闭，并探测器4检测当前背景信号。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM (EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM (SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM (DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
本发明通过提供一种消除光谱检测背景信号干扰的系统、方法及装置，设置光阑3通过终端/处理器调节打开与关闭，调节光阑3的频率与光源扫描频率相关。当调节频率为光源扫描频率两倍时，探测器4在光源扫描的一个周期内接收到包含检测信号与背景信号的混合信号，在光源扫描的下一个周期内接收到的信号呈直线状，此时为纯粹的背景信号，之后以此循环往复。通过切换所述光阑3为打开状态时，光穿过打开的所述光阑3和所述气体吸收室2到达所述探测器4，所述探测器4对其进行检测得到包含探测器4的背景信号的光强度混合信号，切换所述光阑3为关闭状态时，所述光源件1发出的光被设于所述光源件1和所述探测器4之间的光阑3阻隔，此时光不能到达探测器4，探测器 4检测的是所述探测器4的背景信号，通过计算所述混合信号和背景信号的差值得到的就是光强信号，消除了背景信号对检测结果的干扰。通过计算所述混合信号和背景信号的差值得到的就是光强信号，消除了背景信号对检测结果的干扰，简单便捷，避免了额外人工操作与信号源变动的同时有效地提高了检测结果的准确性。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种消除光谱检测背景信号干扰的系统，其特征在于，包括：
光源件，所述光源件用于发射不同波长的光；
气体吸收室；
光阑；
探测器，用于探测光强信号，所述气体吸收室和所述光阑设于所述探测器与所述气体吸收室之间；
处理器，所述处理器与所述光阑连接用于控制所述光阑的打开和关闭；
所述光源件发射的光穿过所述气体吸收室和所述光阑到达所述探测器。
2.根据权利要求1所述的消除光谱检测背景信号干扰的系统，其特征在于，所述气体吸收室设于所述光源件的一侧，所述光阑设于所述气体吸收室与所述探测器之间。
3.根据权利要求1所述的消除光谱检测背景信号干扰的系统，其特征在于，所述处理器与所述光源件连接。
4.一种消除光谱检测背景信号干扰的方法，其特征在于，用于上述权利要求1-3任一项所述的消除光谱检测背景信号干扰的系统，包括步骤：
切换所述光阑为打开状态，检测光依次穿过所述气体吸收室和光阑到达所述探测器的混合信号；
切换所述光阑为关闭状态，检测当前背景信号；
计算所述混合信号和背景信号的差值以消除背景信号干扰。
5.根据权利要求4所述的消除光谱检测背景信号干扰的方法，其特征在于，所述切换所述光阑为打开状态，检测光依次穿过所述气体吸收室和光阑到达所述探测器的混合信号包括：
切换所述光阑为打开状态；
保持光阑在第一时间段内打开；
检测第一时间段内光源件发出的光依次穿过所述气体吸收室和光阑到达所述探测器的混合信号。
6.根据权利要求5所述的消除光谱检测背景信号干扰的方法，其特征在于，所述切换所述光阑为关闭状态，检测当前背景信号包括：
切换所述光阑为关闭状态；
保持光阑在第二时间段内关闭，并探测器检测当前背景信号。
7.根据权利要求6所述的消除光谱检测背景信号干扰的方法，其特征在于，所述第一时间段内检测光的一个扫描周期，所述第一时间段与所述第二时间段时间长度相同。
8.一种消除光谱检测背景信号干扰装置，其特征在于，包括：
混合信号检测模块；用于切换所述光阑为打开状态，检测光依次穿过所述气体吸收室和光阑到达所述探测器的混合信号；
背景信号检测模块：用于切换所述光阑为关闭状态，检测当前背景信号；
处理模块：用于计算所述混合信号和背景信号的差值以消除背景信号干扰。
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