[发明专利]一种可提高讯杂比的光谱检测方法

说明书

本发明属于光谱检测、农产品/食品/医药品/石化产品的检测、精准量测技术领域，公开了一种可提高讯杂比的光谱检测方法。本发明利用发光二极管发射出的光源，照射待测物体，并且利用此光源的波长可调变性以及频率/强度可调变性，能有效地提升光谱测试中的讯号/噪声比，达到测试精准的效果。利用单一发光二极管发光半高宽较窄的特性，整合不同波段的发光二极管，使光源具备波长可调变性。且因波长可调，可以针对待测物体发射光谱强度较低的地方补充照射光强度，达到提高讯号/噪声比的目的。以上方式，可以利用不同波段的补光，针对特定低强度光谱处进行细微分析，达到精确量测的目的，更便于广泛使用，具有实用性和推广性。

技术领域

本发明属于光谱检测、农产品/食品/医药品/石化产品的检测、精准量测技术领域，本发明涉及一种可提高讯杂比的光谱检测方法。

背景技术

光谱检测技术由于具有快速、无损的特点，已成为一种非常受欢迎的检测技术，它适用于规模化、自动化的工业生产，若为近红外光谱可用于农产品/食品/医药品/石化产品的线下或在线检测，实现各种产品的成品品检/生产过程分级，使用过程监控等目的。而光源是光谱检测技术中极其重要的一环，光源照射被测物体后，由被测物的吸收或反射行为，为检测技术提供需要的光谱。

当前用于农产品/食品/医药品/石化产品的可见近红外光谱检测技术所使用的光源主要是卤钨灯，在现有的技术中已存在一些利用卤钨灯进行可见近外光谱检测的装置，但是卤钨灯具有发热量大，温度高、启动关闭时间长,不同光源间光谱不一致等缺点，而由于发热量大,温度高的原因，当利用此类光源进行一些有机产品(如鸡蛋)的测试时，会对待测物体造成质变，会严重影响检测结果。

此外，在光谱的测试中，提取光源照射被测物体之后的反射或是吸收光谱，若遇到背景光讯号较强或是改变的时候，将会影响所采集到的光谱结果、影响测试结果的判读。一般为了避免背景讯号的干扰可以采取两种做法；一种为在暗室测试，即隔绝外围的光讯号，可以较清楚的获得所需要的光谱数据，但在实务上无法所有的测试都在暗室，此类的装置应用相当受限。另一种为提高照射光源光强，利用高强度的照射光使待测物体发射出更强的受激发光,使背景噪声所占比例降低，以达到提高讯杂比一致性的目的。而因为光谱讯号是为强度有高低的谱线图形，若遇到待测物体吸收较强的波段,受激发光强度低，会造成整个谱线的讯杂比不一致，在强度低的部分讯杂比大。若我们所要观察的讯号主要来自光谱强度低的波段时，便容易出现判别上的困扰。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种可提高讯杂比的光谱检测方法，本发明提供一种用于光谱检测的可调节光源。本发明能够利用发光二极管发射出的光源，照射待测物体，并且利用此光源的波长可调变性以及频率/强度可调变性，能有效地提升光谱测试中的讯号/噪声比，达到测试精准的效果。利用单一发光二极管发光半高宽较窄的特性，整合不同波段的发光二极管，使光源具备波长可调变性。此外，由于发光二极管具有发光启动与关闭时间极短的特性(一般小于1mS)能将光源以脉冲、正负弦波等改变频率的方式做发光，由于光源之发光频率波形可调，可以利用增加脉冲数量的方式达到改变照射强度的效果，且因波长可调，可以针对待测物体发射光谱强度较低的地方补充照射光强度，达到提高讯号/噪声比的目的。以上方式，可以利用不同波段的补光，针对特定低强度光谱处进行细微分析，达到精确量测的目的，更便于广泛使用，具有实用性和推广性。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：