[发明专利]辨别过滤装置、对象辨别方法、以及辨别过滤装置的过滤器的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种反射率的光谱测量技术，具体地说，涉及一种基于光谱结果在多种类型的样品之间进行辨别的技术。

背景技术

已经开发了用于检查样品特性和/或用于在多种类型的样品之间进行辨别的各种方案。

例如，日本专利公开No.2003-169788(专利文献1)以及日本专利公开No.10-99288(专利文献2)公开了一种用于测量皮肤的水分含量的设备。这些文献所公开的设备利用皮肤的静电电容随着皮肤的水分含量而变化这一事实，测量了皮肤中的含水量。

此外，日本专利公开No.63-161935(专利文献3)公开了一种用于对皮肤图片进行图像处理以便对皮肤失调进行量化的设备。

日本专利公开No.2002-345760(专利文献4)公开了一种用于基于三种波长中的光谱图像的组合来估计黑色素所在位置距离皮肤表面的相对深度的方法和设备。

专利文献1：日本专利公开No.2003-169788

专利文献2：日本专利公开No.10-99288

专利文献3：日本专利公开No.63-161935

专利文献4：日本专利公开No.2002-345760

发明内容

本发明所要解决的技术问题

光谱技术的使用允许多种类型的样品被辨别出来，这不仅仅限于前述皮肤情况的测量。

下面将参考图1来描述利用光谱技术的样品辨别。图1示出了四个不同样品的反射光谱1a、1b、1c和1d。

图1中，这些光谱在波长λ₁附近呈现了不同的反射率。因此，通过在波长λ₁处测量样品，可根据理想情况中得到的测量来识别样品类型。

实际上，测量结果中通常会产生由于周围环境产生的变化(干扰)，这种变化通常大到可以观察到样品之间的光谱中的差别。在这种情况下不能通过前述简单方法执行样品辨别。

在传统样品辨别方案中，需要复杂的处理来消除这种变化的影响。例如，通过获取各个波长的测量，随后得到针对光谱中的波长的第一导数和第二导数，或者通过使用被认为在根据样品的测量结果中将不存在差别的反射波长(图1中的波长λ₂)的测量结果，来补偿变化。

本发明旨在解决前述问题。本发明的一个目标是提供一种很容易地实现对象辨别分析的装置。

解决问题的手段

根据本发明的一个方面，一种辨别过滤装置包括：具有第一通带的第一过滤器；具有第二通带的第二过滤器，所述第二通带包含所述第一通带；检测单元，用于检测从所关注对象输出的并且传播通过所述第一过滤器和所述第二过滤器之一的电磁波，从而输出与来自所述所关注对象的电磁波的强度相对应的第一信号和第二信号；以及分析单元，用于根据利用所述第二信号的积分而归一化的所述第一信号来对所述所关注对象执行辨别分析。

优选地，所述分析单元根据所述第一信号积分的对数与所述第二信号积分的对数之差来执行对所述所关注对象的辨别分析。

优选地，所述分析单元根据通过将所述第一信号和所述第二信号代人根据所述第一通带和所述第二通带确定的辨别函数而获取的值，执行对所述所关注对象的辨别分析。

优选地，所述第一通带和所述第二通带包括近红外范围。

优选地，所述分析单元识别以类型归类的两个或更多类型的物质。

优选地，所述分析单元将水与另一物质识别开。

优选地，所述分析单元估计并识别物质表面或者内部的水分含量。

优选地，辨别过滤装置还包括用于发射电磁波的波源。检测单元检测从接收所述波源所输出的所述电磁波的所述所关注对象输出的电磁波。

并且优选地，所述波源包括LED。

并且优选地，所述检测单元检测从所述波源输出的并且传播通过所述所关注对象的电磁波。

并且优选地，所述检测单元检测从所述波源输出的并且从所述所关注对象反射的电磁波。

并且优选地，所述检测单元包括将电磁波转换成电信号的至少一个元件。

并且优选地，所述检测单元包括多个元件，其中每个元件都将电磁波转换成电信号。所述多个元件的每一个一维对齐。

并且优选地，所述检测单元包括具有二维对齐的多个元件的图像感应元件。每个元件都将电磁波转换成电信号。