CN114813588B - 通用型多光谱采集与检测处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种通用型多光谱采集与检测处理系统。该系统的第一支撑装置和第二支撑装置分别设置在用于传送被检物的传送机构的两侧,第一支撑装置和第二支撑装置相对的两个平面上沿传送机构的运行方向均设置有多个光谱感知器件和多个发光波长不同的光源,每个光谱感知器件和每个光源均与处理终端通信连接。当随传送机构传送的被检物经过第一支撑装置和第二支撑装置的第一区域时,第一支撑装置和第二支撑装置的第一区域内的光谱感知器件采集被检物在任一侧的第一区域内的各个光源的照射下的光谱图像。处理终端根据该光谱图像确定被检物的第一检测结果。本发明适用于诸如血液、结石等不同被检物的检测,通用性及重复利用率高,且检测结果更加准确。
Description
技术领域
本发明涉及光谱检测技术领域,尤其涉及一种通用型多光谱采集与检测处理系统。
背景技术
在获得人体的某些组织样本或输送入人体的某些辅助治疗物质后,通常需要分析其物质组成成分,以进行质量检测,基于检测结果辅助诊断和治疗。
然而,目前通常需要针对不同的被检物分别进行检测,例如需要不同的设备分别对血液、尿液等液体物质,以及结石、牙齿等固体物质进行检测,导致检测设备的通用性不高,重复利用率低。而且某些被检物(例如存储血液的血袋内血液质量的检测)还主要依赖于人工目测的方式,受限于从业人员的经验水平,人工目测的检测结果往往准确性不够,进而可能引发安全问题。
因此,如何提高检测设备的通用性和准确性成为亟需解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种通用型多光谱采集与检测处理系统,以解决目前的检测设备通用性不高、检测准确度不够的问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种通用型多光谱采集与检测处理系统,包括:第一支撑装置、第二支撑装置和处理终端;
所述第一支撑装置和所述第二支撑装置分别设置在用于传送被检物的传送机构的两侧,所述第一支撑装置和所述第二支撑装置相对的两个平面上沿所述传送机构的运行方向均设置有多个光谱感知器件和多个发光波长不同的光源,每个光谱感知器件和每个光源均与所述处理终端通信连接;
当随所述传送机构传送的所述被检物经过所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的第一区域时,所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的第一区域内的光谱感知器件用于采集所述被检物在所述第一支撑装置或所述第二支撑装置的第一区域内的各个光源的照射下的第一光谱图像,并将所述第一光谱图像发送给所述处理终端;
所述处理终端用于根据所述第一光谱图像确定所述被检物的第一检测结果。
在一种可能的实现方式中,所述处理终端还用于:
根据所述第一光谱图像确定所述被检物的检测精度;
根据所述第一检测结果和所述检测精度,确定所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的第二区域中各个光源的状态;所述第二区域为所述第一支撑装置和所述第二支撑装置中位于对应的第一区域之后的区域;
当随所述传送机构传送的所述被检物经过所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的第二区域时,所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的第二区域内的光谱感知器件用于采集所述被检物在所述第一支撑装置或所述第二支撑装置的第二区域内的每个光源或部分光源的照射下的第二光谱图像,并将所述第二光谱图像发送给所述处理终端;
所述处理终端,还用于根据所述第二光谱图像确定所述被检物的第二检测结果。
在一种可能的实现方式中,所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的结构相同,所述第一支撑装置内的多个光源的波长不同;
所述处理终端具体用于:
判断所述检测精度是否小于预设精度;
当所述检测精度小于所述预设精度时,根据所述第一检测结果、所述检测精度和预设检测方案,确定所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的第二区域中各个光源是否开启。
在一种可能的实现方式中,所述第一支撑装置内的多个光源的波长沿所述传送机构的运行方向依次递增/递减。
在一种可能的实现方式中,所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的结构相同,所述第一支撑装置内的多个光源为型号相同,发光波长受控的多个光源;
所述处理终端具体用于:
判断所述检测精度是否小于预设精度;
当所述检测精度小于所述预设精度时,根据所述第一检测结果、所述检测精度和预设检测方案,确定所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的第二区域中各个光源是否开启以及开启的光源的发光波长。
在一种可能的实现方式中,所述第一区域与所述第二区域之间的距离大于所述第一区域和所述第二区域内任意相邻的两个光源之间的距离。
在一种可能的实现方式中,所述处理终端具体用于:
计算所述第一光谱图像与预设聚类模型中各个聚类中心的距离差值,根据所述距离差值确定所述被检物的第一检测结果;所述预设聚类模型为对不同被检物的光谱图像进行聚类后得到的模型;
计算各个距离差值的第一标准差,根据所述第一标准差确定所述被检物的检测精度。
在一种可能的实现方式中,所述处理终端具体用于:
将所述第一光谱图像输入预设神经网络模型中,获得所述预设神经网络模型输出各种检测结果的概率;所述预设神经网络模型为确定不同被检物的光谱图像为每种检测结果的概率的模型;
根据所述预设神经网络模型输出各种检测结果的概率,确定所述被检物的第一检测结果;
计算所述预设神经网络模型输出各种检测结果的概率的第二标准差,根据所述第二标准差确定所述被检物的检测精度。
在一种可能的实现方式中,所述第一支撑装置和所述第二支撑装置相对的两个平面上沿所述传送机构的运行方向还设置有至少一个摄像头;
所述至少一个摄像头,用于采集所述被检物的影像图像,并将所述影像图像发送给所述处理终端;
所述处理终端,还用于根据所述影像图像获得所述被检物的影像档案。
在一种可能的实现方式中,所述第一支撑装置和所述第二支撑装置相对的两个平面上沿所述传送机构的运行方向设置的摄像头的数量为至少两个;
所述第一支撑装置上的至少两个摄像头和所述第二支撑装置上的至少两个摄像头可球面移动设置,用于采集所述被检物的深度图像,并将所述深度图像发送给所述处理终端;
所述处理终端,还用于根据所述深度图像获得所述被检物的三维构图,以形成所述被检物的立体影像档案。
本发明实施例提供一种通用型多光谱采集与检测处理系统,该系统的第一支撑装置和第二支撑装置分别设置在用于传送被检物的传送机构的两侧,第一支撑装置和第二支撑装置相对的两个平面上沿传送机构的运行方向均设置有多个光谱感知器件和多个发光波长不同的光源,每个光谱感知器件和每个光源均与处理终端通信连接。在此基础上,当随传送机构传送的被检物经过第一支撑装置和第二支撑装置的第一区域时,第一支撑装置和第二支撑装置的第一区域内的光谱感知器件采集被检物在第一支撑装置或第二支撑装置的第一区域内的各个光源的照射下的第一光谱图像。处理终端根据第一光谱图像确定被检物的第一检测结果。无论是对于血液等半透明被检物,还是结石等固体被检物,通过本实施例中相对设置在传送被检物的传送结构两侧的第一支撑装置和第二支撑装置,均可以采集反映不同被检物对不同发光波长的光源的反射、透射以及激发情况的第一光谱图像,进而基于第一光谱图像,系统性的提高通用型多光谱采集与检测处理系统的检测结果的精度,减少辅助诊断或治疗过程中可能引发的安全问题。同时适用于多种不同的被检物,提高通用型多光谱采集与检测处理系统的通用性及重复利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的通用型多光谱采集与检测处理系统的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的第一支撑装置或第二支撑装置的结构示意图;
图3是本发明另一实施例提供的通用型多光谱采集与检测处理系统中第一支撑装置、第二支撑装置及传送机构的结构示意图;
图4是本发明又一实施例提供的通用型多光谱采集与检测处理系统中第一支撑装置、第二支撑装置及传送机构的结构示意图;
图5是本发明再一实施例提供的通用型多光谱采集与检测处理系统中第一支撑装置、第二支撑装置及传送机构的正视图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
本发明实施例提供了一种通用型多光谱采集与检测处理系统,参考图1和图2,该系统包括:第一支撑装置10、第二支撑装置20和处理终端30。
其中,第一支撑装置10和第二支撑装置20分别设置在用于传送被检物的传送机构40的两侧,第一支撑装置10和第二支撑装置20相对的两个平面上沿传送机构40的运行方向(例如图1中的z方向)均设置有多个光谱感知器件(例如光谱相机)11和多个发光波长不同的光源12,每个光谱感知器件11和每个光源12均与处理终端30通信连接。
该通用型多光谱采集与检测处理系统工作时,当随传送机构40传送的被检物经过第一支撑装置10和第二支撑装置20的第一区域A时,第一支撑装置10和第二支撑装置20的第一区域A内的光谱感知器件11采集被检物在第一支撑装置10或第二支撑装置20的第一区域A内的各个光源12的照射下的第一光谱图像,并将第一光谱图像发送给处理终端30;处理终端30根据第一光谱图像确定被检物的第一检测结果。
在本实施例中,采集第一光谱图像时,第一支撑装置10和第二支撑装置20的第一区域A内的光源可以轮流开启。例如,可以先开启第一支撑装置10的第一区域A内的各个光源,此时各个光源的光照射到被检物上,被检物反射的光信号可以通过第一支撑装置10上的光谱感知器件进行收集和计算,被检物透射的光信号可以通过第二支撑装置20上的光谱感知器件进行收集和计算,因第一支撑装置10的第一区域A内的各个光源照射而导致被检物被激发而自我释放光谱的信号,可以由第一支撑装置10和第二支撑装置20上的光谱感知器件共同收集和计算。然后可以开启当第二支撑装置20的第一区域A内的各个光源,后续与开启第一支撑装置10的第一区域内的各个光源的过程相同,在此不再赘述。
其中,第一支撑装置10和第二支撑装置20的结构可以相同,第一支撑装置10和第二支撑装置20上的光源轮流开启,两个支撑装置上的光源可以互为备用,以增加该通用型多光谱采集与检测处理系统的准确性和实用性。
示例性的,设置在第一支撑装置10和第二支撑装置20上的多个发光波长不同的光源12,可以为本身的波长就不同的多个光源,进而使其发光波长不同。也可以为型号相同,发光波长受控的多个光源,通过控制每个光源的发光波长使各个光源的发光波长不同。
示例性的,根据需要,每个光源的发光波长可以为紫外光、近紫外光、近红外光、红外光对应的波长,也可以为可见光中紫光、蓝光、青光、绿光、黄光、橙光、红光等对应的波长。
本实施例的通用型多光谱采集与检测处理系统,由于可以采集被检物对不同发光波长的光源的反射、透射以及激发情况的第一光谱图像,因此适用于透明/半透明液体、固体等多种被检物,而且通过对采集的第一光谱图像的计算和分析,可以对被检物的物质组成成分进行定性分析或半定量分析,例如可以对透明或半透明的被检物进行色度与浊度的量化标定,并结合光谱分析,对被检物中光谱信号敏感的指标(如含氧量、元素含量等)进行计算与推理。同时,定性分析或定量分析的结果,或者被检物中对光谱信号敏感的指标的计算结果可以作为被检物的检测结果,相较于人工目测或通过单一方式获得的检测结果更加准确。
示例性的,本实施例的通用型多光谱采集与检测处理系统可以用于对存储血液的血袋中的血液质量进行检测,例如对血袋中的血液进行溶血检测,获得其对应的色度的量化结果,并以其色度作为检测结果。或者对血袋中的血液进行血糜检测,获得其对应的浊度的量化结果,并以其浊度作为检测结果。基于本实施例的通用型多光谱采集与检测处理系统获得的检测结果筛选可用的血袋,可以降低质量不达标的血液(例如现严重乳糜血、凝块、絮状物、溶血或细菌污染等的血液)引发输血事故的可能性,提高用血安全性。
示例性的,本实施例的通用型多光谱采集与检测处理系统也可以基于上述原理对结石等固定体被检物进行成因分析,以推断患者的生活习惯,辅助进行医学诊断。本实施例不对通用型多光谱采集与检测处理系统具体检测的被检物进行限定,只要不同的光谱图像可以反映被检物不同的检测结果,即可利用本实施例提供的通用型多光谱采集与检测处理系统进行检测处理。
可选的,如图3所示,本实施例中的传送机构40,可以由一传送杆与滑动设置在传送杆上的传送环构成,传送环的下端的夹持部可以用于夹持被检物,第一支撑装置10和第二支撑装置20可以设置在传送环下端的夹持部的左右两侧,以采集被检物的光谱图像。如图4所示,传送环的下端还可以设置检测支架41,以在第一支撑装置10和第二支撑装置20旋转90°,设置在检测支架41的两侧时,采集被检物的光谱图像。
可选的,结合图1和图5,本实施例提供的传送机构40,也可以为传送带,具体可以为透明传送带,以在第一支撑装置10和第二支撑装置20设置在传送机构40的左右两侧时,可以采集被检物的光谱图像。第一支撑装置10和第二支撑装置20旋转90°,设置在传送机构40的上下两侧时,第一支撑装置10或第二支撑装置20上的各个光源也能够通过透明传送带照射到被检物上,以采集被检物的光谱图像。
本发明实施例提供的通用型多光谱采集与检测处理系统,可以适用于多种不同的被检物,通用性及重复利用率高。而且,通过设置在传送被检物的传送机构两侧的第一支撑装置和第二支撑装置,可以采集被检物在不同发光波长的光源照射下,反映被检物对光源的反射、透射以及激发情况的光谱图像,由于不同发光波长采集到的光谱图像的精度不同,且采集的第一光谱图像可以系统的反馈被检物的多光谱信息,因此基于第一光谱图像进行计算处理后的第一检测结果,相较于人工目测或仅根据被检物的某一图像得到的检测结果准确度有所提高,有利于减少辅助诊断或治疗过程中可能引发的安全问题。
作为本发明的一实施例,该通用型多光谱采集与检测处理系统的处理终端30还可以根据第一光谱图像确定被检物的检测精度;进而根据第一检测结果和检测精度,确定第一支撑装置和第二支撑装置的第二区域中各个光源的状态。
如图2所示,其中,第二区域B为第一支撑装置10和第二支撑装置20中位于对应的第一区域A之后的区域。
进而使该通用型多光谱采集与检测处理系统工作时,当随传送机构40传送的被检物经过第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B时,第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B内的光谱感知器件11采集被检物在第一支撑装置10或第二支撑装置20的第二区域B内的每个光源12或部分光源12的照射下的第二光谱图像,并将第二光谱图像发送给处理终端30;处理终端30根据第二光谱图像确定被检物的第二检测结果。
可选的,若第一支撑装置10和第二支撑装置20上的光源12为本身波长就不同的多个光源,例如第一支撑装置10和第二支撑装置20上的光源的波长沿传送机构40的运行方向依次递增/递减。则处理终端30根据第一检测结果和检测精度,确定第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B中各个光源12的状态具体可以为:先判断检测精度是否小于预设精度;当检测精度小于预设精度时,根据第一检测结果、检测精度和预设检测方案,确定第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B中各个光源12是否开启。
本实施例对第一支撑装置10和第二支撑装置20上各个光源12的排列方式不做限定,具体可以根据需要设定。例如,发光波长较短的光源获得的光谱图像的精度更高,则可以在第一支撑装置10和第二支撑装置20上设置发光波长沿传送机构40的运行方向递减的多个光源。或者,当光源的数量越多,获得的光谱图像精度越高时,也可以基于递减或递增的规律,在第一支撑装置10和第二支撑装置20上设置一行、两行甚至多行光源。
可选的,若第一支撑装置10和第二支撑装置20上的光源12为型号相同,发光波长受控的多个光源,则处理终端30根据第一检测结果和检测精度,确定第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B中各个光源12的状态具体可以为:先判断检测精度是否小于预设精度;当检测精度小于预设精度时,根据第一检测结果、检测精度和预设检测方案,确定第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B中各个光源12是否开启以及开启的光源12的发光波长。
本实施例中,根据光源的不同属性对获取光谱图像精度的影响,可以在第一支撑装置10和第二支撑装置20上设置开启状态受控、发光波长受控、发光亮度受控、甚至照射角度受控的多个光源,以根据被检物的检测精度的不同,控制第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B内开启光源的数量、发光波长、发光亮度或者照射角度等,以获得准确度更高的第二检测结果。
示例性的,结合图2,当检测精度小于预设精度时,根据第一检测结果、检测精度和预设检测方案,可以确定第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B中的全部光源12开启。或者可以确定第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B中的前两列光源12开启。
如图2所示,为了使随传送机构40传送的被检物在经过第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B之前,本实施例提供的通用型多光谱采集与检测处理系统能够确定第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B中各个光源12的状态,可以使第一区域A与第二区域B之间的距离s2大于第一区域A和第二区域B内任意相邻的两个光源之间的距离s1。进而使随传送机构40传送的被检物在经过第一区域A和第二区域B之间的空白区域C时,通用型多光谱采集与检测处理系统的处理终端30可以确定第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B中各个光源12的状态,并控制第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B中对应的光源12以需要的发光波长、发光亮度或者照射角度开启。
示例性的,假设第一支撑装置10和第二支撑装置20上均设置一行n个光源,第一区域A内包括前m个光源,第二区域B内包括后n-m个光源,前m个光源中任意相邻的两个光源之间的距离以及后n-m个光源中任意相邻的两个光源之间的距离记为s1,第m个光源与第m+1个光源之间的距离记为s2,则可以限定s2>s1,以使随传送机构40传送的被检物在经过第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B之前,处理终端30能够确定第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B中各个光源12的状态。
在此种情形下,处理终端的处理过程可以为:先获取第一支撑装置和第二支撑装置内的光谱感知器件采集的前m个光源照射下的光谱图像,基于前m个光源照射下的光谱图像初步判定被检物的第一检测结果以及检测精度;若检测精度小于预设精度,则控制后续n-m个光源部分或全部开启,继续获取后n-m个光源中部分或全部光源照射下的光谱图像,再基于新获取的光谱图像对初步判定的第一检测结果进行更新。
上述实施例中,无论是确定第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B中各个光源12是否开启,还是确定第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B中各个光源12是否开启,以及开启的光源12的发光波长、发光亮度及照射角度等,均可以先建立根据检测结果和检测精度形成的预设检测方案,然后利用确定的第一检测结果和检测精度在预设检测方案中查询,确定第一支撑装置10和第二支撑装置20的第二区域B中各个光源12的状态。实现不同检测结果的被检物的差异化处理。后续还可以根据第一检测结果和检测精度建立不同检测结果的被检物的差异化档案。例如建立不同血液质量的血袋的差异化档案,或者不同成因的结石的差异化档案等。
示例性的,当利用本实施例提供的通用型多光谱采集与检测处理系统进行溶血检测或血糜检测时,可以基于本实施例对血袋内血浆的不同溶血程度对应的色度的量化能力,或者对血袋内血浆的不同乳糜程度对应的浊度的量化能力,建立或完善血袋的光谱数据档案。
可选的,该通用型多光谱采集与检测处理系统基于光谱图像进行的整个检测流程,还可以根据用户的场景、需求,进行定制化调整,形成多种检测能力预案,以大幅度提升检测效率和场景适应性。
例如,可以根据用户所属的区域、用户的年龄、进行血液质量检测的项目等形成多种检测能力预案。即采集第一光谱图像或第二光谱图像时的检测方案。
可选的,本发明实施例提供的通用型多光谱采集与检测处理系统中的处理终端30,可以用于:计算第一光谱图像与预设聚类模型中各个聚类中心的距离差值,根据距离差值确定被检物的第一检测结果;计算各个距离差值的第一标准差,根据第一标准差确定被检物的检测精度。
其中,预设聚类模型可以为对不同检测结果的被检物的光谱图像进行聚类后得到的模型,例如可以为对不同血液质量的血袋的光谱图像进行聚类后得到的模型。
本实施例中,预设聚类模型中的每个聚类中心可以代表被检物对应的一种检测结果。例如,利用通用型多光谱采集与检测处理系统对存储血液的血袋中的血液质量进行检测,假设预设聚类模型有四个聚类中心,分别代表I级、II级、III级、IV级四种血液质量的检测结果。根据距离差值确定血袋的血液质量的第一检测结果时,可以将距离差值最小的聚类中心代表的检测结果作为第一检测结果。例如第一光谱图像与II级检测结果对应的聚类中心的距离差值最小,则将血袋的血液质量的第一检测结果确定为II级。示例性的,若利用本实施例提供的通用型多光谱采集与检测处理系统进行溶血检测或血糜检测,则获得的第一检测结果可以为血袋内血浆的色度或浊度为II级。
本实施例中,根据第一标准差确定被检物的检测精度,其中,第一标准差越大,说明被检物的检测精度越高。因为标准差越大,代表离散程度越大,说明准确地定位到了某个数据类,因此检测精度更高。
可选的,本发明实施例提供的通用型多光谱采集与检测处理系统中的处理终端30,可以用于:将第一光谱图像输入预设神经网络模型中,获得预设神经网络模型输出各种检测结果的概率;根据预设神经网络模型输出各种检测结果的概率,确定被检物的第一检测结果;计算预设神经网络模型输出各种检测结果的概率的第二标准差,根据第二标准差确定被检物的检测精度。
其中,预设神经网络模型为确定不同被检物的光谱图像为每种检测结果的概率的模型。
仍以对存储血液的血袋中的血液质量进行检测为例,假设进行溶血检测或血糜检测的检测结果可以分为:I级、II级、III级、IV级,则预设神经网络模型可以根据血袋的光谱图像,输出该血袋内血液的质量为I级、II级、III级或IV级的概率。根据预设神经网络模型输出各种检测结果的概率,确定血袋的血液质量的第一检测结果,具体可以将概率最大的检测结果,确定为血袋的血液质量的第一检测结果。例如将第一光谱图像输入预设神经网络模型中,输出血袋内血液的质量为I级的概率为0.55,为II级的概率为0.35,为III级的概率为0.04,为IV级的概率为0.06,则可以确定血袋的血液质量的第一检测结果为I级。
参照上述示例,计算预设神经网络模型输出各种检测结果的概率的第二标准差,根据第二标准差确定血袋的血液质量的检测结果的检测精度。即计算[0.55,0.35,0.04,0.06]这四个数字的第二标准差,第二标准差越大,代表第一检测结果为某一级别的可能性更高,也即代表血袋的血液质量的检测精度越高。反之,若第二标准差越小,例如血袋的检测结果为I级、II级、III级、IV级的概率分别为0.28、0.26、0.24、0.22,即使可以确定血袋的血液质量的第一检测结果为I级,但由于血袋的血液质量的检测结果为I级、II级、III级、IV级的概率相似,则血袋的血液质量的检测结果为I级的可信度也不高,即代表血袋的血液质量的检测精度较低。
本发明实施例提供的通用型多光谱采集与检测处理系统,在通过第一支撑装置和第二支撑装置采集被检物在不同发光波长的光源照射下的第一光谱图像,进而确定被检物的第一检测结果的基础上,还根据第一光谱图像确定被检物的检测精度;当检测精度未达到预设精度时,根据第一检测结果和检测精度确定第一支撑装置和第二支撑装置的第二区域中各个光源的状态;并采集被检物在第一支撑装置或第二支撑装置的第二区域中的部分或全部光源的照射下的第二光谱图像;根据第二光谱图像确定被检物的第二检测结果。可以基于被检物的第一检测结果和检测精度,确定能够进一步提高检测结果的检测精度的光源,进而进一步提高检测结果的准确性。
可选的,结合图1和图2所示,第一支撑装置和第二支撑装置相对的两个平面上沿传送机构的运行方向还可以设置有至少一个摄像头。
其中,第一支撑装置和第二支撑装置上的至少一个摄像头,可以用于采集被检物的影像图像,并将影像图像发送给处理终端。
处理终端,还可以用于根据影像图像获得被检物的影像档案。
可选的,第一支撑装置和第二支撑装置相对的两个平面上沿传送机构的运行方向设置的摄像头的数量可以为至少两个。
第一支撑装置上的至少两个摄像头和第二支撑装置上的至少两个摄像头可球面移动设置,用于采集被检物的深度图像,并将深度图像发送给处理终端;
处理终端,还用于根据深度图像获得被检物的三维构图,以形成被检物的立体影像档案。
本实施例中,可以仅通过第一支撑装置上设置的至少两个摄像头或第二支撑装置上设置的至少两个摄像头采集被检物的深度图像,也可以同时通过第一支撑装置上设置的至少两个摄像头和第二支撑装置上设置的至少两个摄像头采集被检物的深度图像,以获得的被检物正面和背面的三维构图。进而构建被检物的立体影像档案,对被检物进行三维建模和其他科研分析。对于含有标签的被检物的影像,还可以进行OCR获取,以补充被检物的影像的结构化数据资料。
其中,至少两个摄像头可以通过球面移动设置在第一支撑装置或第二支撑装置上,或者可以通过一个可以旋转的机构将被检物固定于传送机构上,以在拍摄被检物的深度图像时,将其中一个支撑装置(例如第一支撑装置)保持面向被检物且相对距离不变,而另一个支撑装置(例如第二支撑装置)保持相对距离不变并进行球面移动,以便全方位的捕获被检物的三维信息,使处理终端获得的被检物的三维构图更加准确。
其中,第一支撑装置和第二支撑装置上还可以设置对外接口,以在需要时外接激光光源或具有穿透性的其他光源,进而对被检物进行进一步检测。
示例性的,为了拍摄精度更高的深度图像,摄像头可以为长焦、广角和/或超广角的摄像头。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
以上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各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种通用型多光谱采集与检测处理系统,其特征在于,包括:第一支撑装置、第二支撑装置和处理终端;
所述第一支撑装置和所述第二支撑装置分别设置在用于传送被检物的传送机构的两侧,所述第一支撑装置和所述第二支撑装置相对的两个平面上沿所述传送机构的运行方向均设置有多个光谱感知器件和多个发光波长不同的光源,每个光谱感知器件和每个光源均与所述处理终端通信连接;
当随所述传送机构传送的所述被检物经过所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的第一区域时,所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的第一区域内的光谱感知器件用于采集所述被检物在所述第一支撑装置或所述第二支撑装置的第一区域内的各个光源的照射下的第一光谱图像,并将所述第一光谱图像发送给所述处理终端;
所述处理终端用于根据所述第一光谱图像确定所述被检物的第一检测结果;
所述处理终端还用于:
根据所述第一光谱图像确定所述被检物的检测精度;
根据所述第一检测结果和所述检测精度,确定所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的第二区域中各个光源的状态;所述第二区域为所述第一支撑装置和所述第二支撑装置中位于对应的第一区域之后的区域;
当随所述传送机构传送的所述被检物经过所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的第二区域时,所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的第二区域内的光谱感知器件用于采集所述被检物在所述第一支撑装置或所述第二支撑装置的第二区域内的每个光源或部分光源的照射下的第二光谱图像,并将所述第二光谱图像发送给所述处理终端;
所述处理终端,还用于根据所述第二光谱图像确定所述被检物的第二检测结果。
2.根据权利要求1所述的通用型多光谱采集与检测处理系统,其特征在于,所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的结构相同,所述第一支撑装置内的多个光源的波长不同;
所述处理终端具体用于:
判断所述检测精度是否小于预设精度;
当所述检测精度小于所述预设精度时,根据所述第一检测结果、所述检测精度和预设检测方案,确定所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的第二区域中各个光源是否开启。
3.根据权利要求2所述的通用型多光谱采集与检测处理系统,其特征在于,所述第一支撑装置内的多个光源的波长沿所述传送机构的运行方向依次递增/递减。
4.根据权利要求1所述的通用型多光谱采集与检测处理系统,其特征在于,所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的结构相同,所述第一支撑装置内的多个光源为型号相同,发光波长受控的多个光源;
所述处理终端具体用于:
判断所述检测精度是否小于预设精度;
当所述检测精度小于所述预设精度时,根据所述第一检测结果、所述检测精度和预设检测方案,确定所述第一支撑装置和所述第二支撑装置的第二区域中各个光源是否开启以及开启的光源的发光波长。
5.根据权利要求2-4任一项所述的通用型多光谱采集与检测处理系统,其特征在于,所述第一区域与所述第二区域之间的距离大于所述第一区域和所述第二区域内任意相邻的两个光源之间的距离。
6.根据权利要求1-4任一项所述的通用型多光谱采集与检测处理系统,其特征在于,所述处理终端具体用于:
计算所述第一光谱图像与预设聚类模型中各个聚类中心的距离差值,根据所述距离差值确定所述被检物的第一检测结果;所述预设聚类模型为对不同被检物的光谱图像进行聚类后得到的模型;
计算各个距离差值的第一标准差,根据所述第一标准差确定所述被检物的检测精度。
7.根据权利要求1-4任一项所述的通用型多光谱采集与检测处理系统,其特征在于,所述处理终端具体用于:
将所述第一光谱图像输入预设神经网络模型中,获得所述预设神经网络模型输出各种检测结果的概率;所述预设神经网络模型为确定不同被检物的光谱图像为每种检测结果的概率的模型;
根据所述预设神经网络模型输出各种检测结果的概率,确定所述被检物的第一检测结果;
计算所述预设神经网络模型输出各种检测结果的概率的第二标准差,根据所述第二标准差确定所述被检物的检测精度。
8.根据权利要求1-4任一项所述的通用型多光谱采集与检测处理系统,其特征在于,所述第一支撑装置和所述第二支撑装置相对的两个平面上沿所述传送机构的运行方向还设置有至少一个摄像头;
所述至少一个摄像头,用于采集所述被检物的影像图像,并将所述影像图像发送给所述处理终端;
所述处理终端,还用于根据所述影像图像获得所述被检物的影像档案。
9.根据权利要求8所述的通用型多光谱采集与检测处理系统,其特征在于,所述第一支撑装置和所述第二支撑装置相对的两个平面上沿所述传送机构的运行方向设置的摄像头的数量为至少两个;
所述第一支撑装置上的至少两个摄像头和所述第二支撑装置上的至少两个摄像头可球面移动设置,用于采集所述被检物的深度图像,并将所述深度图像发送给所述处理终端;
所述处理终端,还用于根据所述深度图像获得所述被检物的三维构图,以形成所述被检物的立体影像档案。
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