本發(fā)明涉及檢測(cè)，尤其涉及一種便攜式高光譜檢測(cè)痕量污染物的裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、高光譜檢測(cè)為高光譜成像儀通過(guò)獲取目標(biāo)物體的光譜反射或輻射信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的精細(xì)識(shí)別與分類。相較于傳統(tǒng)的多光譜遙感技術(shù)，高光譜成像儀具有更高的光譜分辨率，能夠獲取更豐富的光譜信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體更精確的識(shí)別與監(jiān)測(cè)。這一特性使得高光譜成像儀在痕量污染物監(jiān)測(cè)中具有顯著優(yōu)勢(shì)。

2、高光譜檢測(cè)痕量污染物可以用在大氣痕量污染物監(jiān)測(cè)、水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)和土壤污染監(jiān)測(cè)中。在水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)中，目前，一般是人工采樣后返回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)，這種方式不能真實(shí)反映水體中污染物動(dòng)態(tài)分布情況；二是現(xiàn)有的痕量污染物檢測(cè)儀器大多為一體式固定結(jié)構(gòu)，因而檢測(cè)儀器本身體積較大，便捷性差，不便于使用者手持使用、檢修和更換內(nèi)部元件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種便攜式高光譜檢測(cè)痕量污染物的裝置及方法，能夠?qū)λ|(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)，且能夠在不同環(huán)境下進(jìn)行使用，提高準(zhǔn)確率，還便于手持，提高了檢測(cè)的便捷性。

2、本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問(wèn)題：

3、一種便攜式高光譜檢測(cè)痕量污染物的裝置，包括基座結(jié)構(gòu)、高光譜感光組件和手持組件，所述高光譜感光組件裝配在基座結(jié)構(gòu)內(nèi)，用于檢測(cè)痕量污染物，所述手持組件裝配在基座結(jié)構(gòu)上，用于帶動(dòng)基座結(jié)構(gòu)和高光譜感光組件向遠(yuǎn)離手持組件的方向移動(dòng)。

4、根據(jù)上述技術(shù)手段，通過(guò)基座結(jié)構(gòu)、高光譜感光組件和手持組件的相互配合，不僅能夠?qū)λ|(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)，且能夠在不同環(huán)境下進(jìn)行使用，提高準(zhǔn)確率，還便于手持，提高了檢測(cè)的便捷性。

5、進(jìn)一步，所述基座結(jié)構(gòu)包括殼體、安裝組件和驅(qū)動(dòng)組件，所述安裝組件固定安裝在殼體內(nèi)，所述高光譜感光組件安裝在安裝組件處，所述驅(qū)動(dòng)組件裝配在殼體內(nèi)，并與高光譜感光組件傳動(dòng)連接，用于驅(qū)動(dòng)高光譜感光組件移動(dòng)。

6、根據(jù)上述技術(shù)手段，通過(guò)在殼體內(nèi)設(shè)置安裝組件和驅(qū)動(dòng)組件，有利于對(duì)高光譜感光組件的緊湊裝配以及帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，便于使用。

7、進(jìn)一步，所述殼體內(nèi)設(shè)置有安裝空間，所述殼體內(nèi)設(shè)置有環(huán)形槽，所述環(huán)形槽與安裝空間之間形成有轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域，用于容納驅(qū)動(dòng)組件的運(yùn)動(dòng)軌跡，所述殼體的一側(cè)設(shè)置有安裝板。

8、根據(jù)上述技術(shù)手段，通過(guò)在殼體內(nèi)形成安裝空間，有利于高光譜感光組件的安裝，再通過(guò)形成轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域，不會(huì)阻擋驅(qū)動(dòng)組件的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊，且便于拆卸和更換。

9、進(jìn)一步，所述安裝組件包括環(huán)形座，所述環(huán)形座與殼體固定連接，所述環(huán)形座內(nèi)固定設(shè)置有弧形限位結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形座的外壁與殼體之間構(gòu)成可移動(dòng)區(qū)間。

10、根據(jù)上述技術(shù)手段，通過(guò)環(huán)形座與限位結(jié)構(gòu)的設(shè)置，一方面，有利于高光譜感光組件的穩(wěn)定安裝，另一方面，有利于高光譜感光組件的運(yùn)動(dòng)。

11、進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)組件包括動(dòng)力源和執(zhí)行件，所述動(dòng)力源固定安裝在殼體內(nèi)，所述執(zhí)行件的一端與動(dòng)力源的輸出軸固定連接，另一端位于殼體內(nèi)，用于帶動(dòng)高光譜感光組件轉(zhuǎn)動(dòng)。

12、根據(jù)上述技術(shù)手段，通過(guò)動(dòng)力源帶動(dòng)執(zhí)行件工作，能夠帶動(dòng)高光譜感光組件在殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而對(duì)水質(zhì)進(jìn)行更精準(zhǔn)的檢測(cè)。

13、進(jìn)一步，所述高光譜感光組件包括高光譜相機(jī)、rgb相機(jī)、光源和底座，所述高光譜相機(jī)和rgb相機(jī)均固定安裝在底座上，所述光源安裝在驅(qū)動(dòng)組件上，用于帶動(dòng)光源移動(dòng)。

14、根據(jù)上述技術(shù)手段，通過(guò)高光譜相機(jī)和rgb相機(jī)的配合，當(dāng)環(huán)境光進(jìn)入水體以后，水中各種物質(zhì)對(duì)光束進(jìn)行漫反射，此種漫反射光譜帶有物質(zhì)對(duì)不同波段光譜的吸收和反射強(qiáng)度信息，水體表面的直接反射光譜是不帶有物質(zhì)光譜信息的，高光譜相機(jī)用于獲取水體的漫反射光譜，配合rgb相機(jī)，以獲得水體內(nèi)各物質(zhì)更清晰圖像，從而獲得被檢測(cè)水體的更清晰的成分、質(zhì)量、等級(jí)等數(shù)據(jù)；再通過(guò)光源，以使高光譜相機(jī)和rgb相機(jī)能夠適應(yīng)不同的室內(nèi)、室外環(huán)境。

15、進(jìn)一步，所述手持組件包括固定座、伸縮件和手柄，所述固定座裝配在殼體上，所述伸縮件的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在固定座內(nèi)，所述手柄固定安裝在伸縮件的自由端。

16、根據(jù)上述技術(shù)手段，通過(guò)伸縮件和手柄的配合，能夠作業(yè)人員手持使用來(lái)檢測(cè)不同環(huán)境下的水體質(zhì)量。

17、進(jìn)一步，所述手柄上設(shè)置有顯示屏，所述顯示屏與高光譜感光組件通信連接。

18、根據(jù)上述技術(shù)手段，便于作業(yè)人員實(shí)時(shí)查看檢測(cè)信息。

19、進(jìn)一步，所述殼體上設(shè)置有光傳感器，所述殼體內(nèi)設(shè)置有控制器，所述控制器與光傳感器以及高光譜感光組件電連接。

20、根據(jù)上述技術(shù)手段，便于根據(jù)不同環(huán)境的光強(qiáng)度，從而控制高光譜感光組件的工作，提高實(shí)用性。

21、本申請(qǐng)還公開(kāi)了一種便攜式高光譜檢測(cè)痕量污染物的方法，基于上述所述的裝置，所述方法包括以下步驟：

22、s1.根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)度檢測(cè)情況，啟動(dòng)高光譜感光組件，并進(jìn)行檢測(cè)；

23、s2.將高光譜感光組件檢測(cè)到的畫(huà)面進(jìn)行分析，并轉(zhuǎn)換成圖譜，再與標(biāo)準(zhǔn)圖譜進(jìn)行比對(duì)；

24、s3.將比對(duì)后的譜圖進(jìn)行痕量污染物標(biāo)記，并傳輸至顯示屏。

25、根據(jù)上述技術(shù)手段，先根據(jù)外界環(huán)境中光強(qiáng)度情況，啟動(dòng)高光譜相機(jī)和rgb相機(jī)，并控制光源的工作情況，從而適應(yīng)不同環(huán)境，再進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)畫(huà)面轉(zhuǎn)換成漫反射光譜，并與標(biāo)準(zhǔn)圖譜進(jìn)行比對(duì)，從而標(biāo)記痕量污染物的種類以及超出的量，并傳輸至顯示屏，便于操作人員的實(shí)時(shí)查看。

26、采用上述方案的本申請(qǐng)，具有如下有益效果：

27、1.通過(guò)將高光譜感光組件裝配在基座結(jié)構(gòu)內(nèi)，在實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)中痕量污染物的檢測(cè)時(shí)，還便于攜帶，使檢測(cè)更方便；再與基座結(jié)構(gòu)上設(shè)置手持組件，更便于作業(yè)人員的使用與攜帶，還有利于對(duì)不同水體的檢測(cè)；

28、2.本申請(qǐng)中，基座結(jié)構(gòu)和手持組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，且高光譜感光組件中的光源能夠根據(jù)不同的使用環(huán)境進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，以更好的適應(yīng)不同環(huán)境中的使用；

29、3.本申請(qǐng)中的便攜式高光譜檢測(cè)痕量污染物的裝置，不僅能夠用于室外環(huán)境，還能夠用于室內(nèi)環(huán)境，并在室內(nèi)環(huán)境使用時(shí)，能夠直接使用容器作為檢測(cè)器皿，并在不使用時(shí)，能夠作為封蓋，封閉高光譜相機(jī)和rgb相機(jī)，避免損傷，實(shí)用性強(qiáng)。

技術(shù)特征：

1.一種便攜式高光譜檢測(cè)痕量污染物的裝置，其特征在于，包括基座結(jié)構(gòu)(1)、高光譜感光組件(2)和手持組件(3)，所述高光譜感光組件(2)裝配在基座結(jié)構(gòu)(1)內(nèi)，用于檢測(cè)痕量污染物，所述手持組件(3)裝配在基座結(jié)構(gòu)(1)上，用于帶動(dòng)基座結(jié)構(gòu)(1)和高光譜感光組件(2)向遠(yuǎn)離手持組件(3)的方向移動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式高光譜檢測(cè)痕量污染物的裝置，其特征在于，所述基座結(jié)構(gòu)(1)包括殼體(11)、安裝組件和驅(qū)動(dòng)組件，所述安裝組件固定安裝在殼體(11)內(nèi)，所述高光譜感光組件(2)安裝在安裝組件處，所述驅(qū)動(dòng)組件裝配在殼體(11)內(nèi)，并與高光譜感光組件(2)傳動(dòng)連接，用于驅(qū)動(dòng)高光譜感光組件(2)移動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式高光譜檢測(cè)痕量污染物的裝置，其特征在于，所述殼體(11)內(nèi)設(shè)置有安裝空間(103)，所述殼體(11)內(nèi)設(shè)置有環(huán)形槽(101)，所述環(huán)形槽(101)與安裝空間(103)之間形成有轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域(102)，用于容納驅(qū)動(dòng)組件的運(yùn)動(dòng)軌跡，所述殼體(11)的一側(cè)設(shè)置有安裝板(13)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的便攜式高光譜檢測(cè)痕量污染物的裝置，其特征在于，所述安裝組件包括環(huán)形座(22)，所述環(huán)形座(22)與殼體(11)固定連接，所述環(huán)形座(22)內(nèi)固定設(shè)置有弧形限位結(jié)構(gòu)(221)，所述環(huán)形座(22)的外壁與殼體(11)之間構(gòu)成可移動(dòng)區(qū)間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式高光譜檢測(cè)痕量污染物的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)組件包括動(dòng)力源(131)和執(zhí)行件，所述動(dòng)力源(131)固定安裝在殼體(11)內(nèi)，所述執(zhí)行件的一端與動(dòng)力源(131)的輸出軸固定連接，另一端位于殼體(11)內(nèi)，用于帶動(dòng)高光譜感光組件(2)轉(zhuǎn)動(dòng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式高光譜檢測(cè)痕量污染物的裝置，其特征在于，所述高光譜感光組件(2)包括高光譜相機(jī)(24)、rgb相機(jī)(25)、光源(26)和底座(21)，所述高光譜相機(jī)(24)和rgb相機(jī)(25)均固定安裝在底座(21)上，所述光源(26)安裝在驅(qū)動(dòng)組件上，用于帶動(dòng)光源(26)移動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式高光譜檢測(cè)痕量污染物的裝置，其特征在于，所述手持組件(3)包括固定座(31)、伸縮件(32)和手柄(33)，所述固定座(31)裝配在殼體(11)上，所述伸縮件(32)的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在固定座(31)內(nèi)，所述手柄(33)固定安裝在伸縮件(32)的自由端。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的便攜式高光譜檢測(cè)痕量污染物的裝置，其特征在于，所述手柄(33)上設(shè)置有顯示屏(34)，所述顯示屏(34)與高光譜感光組件(2)通信連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式高光譜檢測(cè)痕量污染物的裝置，其特征在于，所述殼體(11)上設(shè)置有光傳感器，所述殼體(11)內(nèi)設(shè)置有控制器(14)，所述控制器(14)與光傳感器以及高光譜感光組件(2)電連接。

10.一種便攜式高光譜檢測(cè)痕量污染物的方法，其特征在于，基于權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的裝置，所述方法包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜式高光譜檢測(cè)痕量污染物的裝置及方法，該裝置，包括基座結(jié)構(gòu)、高光譜感光組件和手持組件，所述高光譜感光組件裝配在基座結(jié)構(gòu)內(nèi)，用于檢測(cè)痕量污染物，所述手持組件裝配在基座結(jié)構(gòu)上，用于帶動(dòng)基座結(jié)構(gòu)和高光譜感光組件向遠(yuǎn)離手持組件的方向移動(dòng)。其目的在于，能夠?qū)λ|(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)，且能夠在不同環(huán)境下進(jìn)行使用，提高準(zhǔn)確率，還便于手持，提高了檢測(cè)的便捷性。

技術(shù)研發(fā)人員：孫國(guó)金,孫奇正,孫柯明,王昊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江水利水電學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2