基于手機(jī)的顯微光譜成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于手機(jī)的顯微光譜成像系統(tǒng)，包括：手機(jī)成像裝置、透鏡裝置、分光裝置、光譜儀裝置和光源；分光裝置包括：一個(gè)半透半反鏡和一個(gè)二向色鏡；其中：光源發(fā)出的光束經(jīng)由二向色鏡反射到待測樣品上；待測樣品對(duì)接收的光束進(jìn)行反射，該反射光經(jīng)由二向色鏡透射到半透半反鏡；半透半反鏡接收二向色鏡的透射光，并將一部分透射光反射到光譜儀裝置，以使光譜儀裝置根據(jù)接收的光生成待測樣品的光譜曲線，半透半反鏡還將另一部分透射光透射到透鏡裝置；手機(jī)成像裝置接收穿過透鏡裝置的光并生成待測樣品放大后的圖像。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，將光學(xué)顯微鏡、手機(jī)和光譜儀集成在一起，能實(shí)現(xiàn)圖像和光譜的快速獲取，提高數(shù)據(jù)的獲取效率。
【專利說明】
基于手機(jī)的顯微光譜成像系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及顯微光譜成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于手機(jī)的顯微光譜成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光學(xué)顯微鏡(Optical Microscope，簡稱0M)是利用光學(xué)原理，把人眼所不能分辨的微小物體放大成像，以供人們提取微細(xì)結(jié)構(gòu)信息的光學(xué)儀器。光譜儀(Spectroscope)由棱鏡或衍射光柵等構(gòu)成，是將成分復(fù)雜的光分解為光譜線的科學(xué)儀器，利用光譜儀可測量物體表面反射的光線。顯微光譜分析是利用光學(xué)顯微鏡作為輔助設(shè)備，采集物體微觀區(qū)域的光信號(hào)進(jìn)行樣品光譜分析的一種方法。傳統(tǒng)的顯微光譜分析儀器是在光學(xué)顯微鏡的基礎(chǔ)上加載光譜儀，使兩者集合在儀器，這樣就同時(shí)集成了顯微鏡和光譜儀的功能。
[0003]但是傳統(tǒng)的顯微光譜分析儀器只能獲取樣品的光譜數(shù)據(jù)，而不能獲取圖像數(shù)據(jù)，并且傳統(tǒng)儀器體積大、造價(jià)高，沒有得到廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種基于手機(jī)的顯微光譜成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，將光學(xué)顯微鏡、手機(jī)和光譜儀集成在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像和光譜的快速獲取，提高數(shù)據(jù)的獲取效率。
[0005]第一方面，本發(fā)明提出一種基于手機(jī)的顯微光譜成像系統(tǒng)，包括:手機(jī)成像裝置、透鏡裝置、分光裝置、光譜儀裝置和光源;所述分光裝置包括:一個(gè)半透半反鏡和一個(gè)二向色鏡;其中:
[0006]所述光源發(fā)出的光束經(jīng)由所述二向色鏡反射到待測樣品上;所述待測樣品對(duì)接收的光束進(jìn)行反射，該反射光經(jīng)由所述二向色鏡透射到所述半透半反鏡;所述半透半反鏡接收所述二向色鏡的透射光，并將一部分透射光反射到所述光譜儀裝置，以使所述光譜儀裝置根據(jù)接收的光生成所述待測樣品的光譜曲線，所述半透半反鏡還將另一部分透射光透射到所述透鏡裝置;所述手機(jī)成像裝置接收穿過所述透鏡裝置的光，并根據(jù)接收的光生成所述待測樣品放大后的圖像。
[0007]可選的，所述手機(jī)成像裝置為具備拍照功能的手機(jī)鏡頭探測器。
[0008]可選的，所述手機(jī)鏡頭探測器為CMOS探測器。
[0009]可選的，所述透鏡裝置為用于進(jìn)行顯微觀察的透鏡組合。
[0010]可選的，所述透鏡裝置為凸透鏡組合。
[0011 ]可選的，所述光譜儀裝置為微型光譜儀。
[0012]可選的，所述光源為LED光源。
[0013]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的基于手機(jī)的顯微光譜成像系統(tǒng)，它結(jié)合了手機(jī)便攜、成像速度快以及顯微光譜儀的優(yōu)點(diǎn)，通過透鏡和手機(jī)相機(jī)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)顯微成像，并利用微型光譜儀可以獲得樣品的光譜曲線，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性，提高了數(shù)據(jù)獲取的效率;本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、成本低，便于攜帶，能夠快速實(shí)現(xiàn)微小樣品的顯微成像和光譜數(shù)據(jù)獲取。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種基于手機(jī)的顯微光譜成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他的實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0016]圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的基于手機(jī)的顯微光譜成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:手機(jī)成像裝置1、透鏡裝置2、分光裝置3、光譜儀裝置4和光源5;
[0017]所述分光裝置3包括:一個(gè)半透半反鏡31和一個(gè)二向色鏡32;其中:
[0018]所述光源5發(fā)出的光束經(jīng)由所述二向色鏡32反射到待測樣品6上;所述待測樣品6對(duì)接收的光束進(jìn)行反射，該反射光經(jīng)由所述二向色鏡32透射到所述半透半反鏡31;所述半透半反鏡31接收所述二向色鏡32的透射光，并將一部分透射光反射到所述光譜儀裝置4，以使所述光譜儀裝置4根據(jù)接收的光生成所述待測樣品6的光譜曲線，所述半透半反鏡31還將另一部分透射光透射到所述透鏡裝置2;所述手機(jī)成像裝置I接收穿過所述透鏡裝置2的光，并根據(jù)接收的光生成所述待測樣品6放大后的圖像。
[0019]在具體應(yīng)用中，所述手機(jī)成像裝置I為具備拍照功能的手機(jī)鏡頭探測器，用于待測樣品的成像。
[0020]進(jìn)一步地，所述手機(jī)鏡頭探測器可優(yōu)選為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，簡稱CMOS)探測器。
[0021]在具體應(yīng)用中，所述透鏡裝置2為用于進(jìn)行顯微觀察的透鏡組合。
[0022]進(jìn)一步地，所述透鏡裝置2可優(yōu)選為凸透鏡組合，可放大待測樣品，以使所述手機(jī)成像裝置I生成所述待測樣品6放大后的圖像，實(shí)現(xiàn)顯微觀察。
[0023]在具體應(yīng)用中，所述光譜儀裝置4可優(yōu)選為微型光譜儀，用于獲取待測樣品的光譜數(shù)據(jù)。
[0024]在具體應(yīng)用中，所述光源5可優(yōu)選為發(fā)光二極管(Light Emitting D1de，簡稱LED)光源。
[0025]可理解的是，所述手機(jī)成像裝置I根據(jù)接收的光所生成的待測樣品6放大后的圖像可在手機(jī)屏幕上顯示出來。
[0026]本實(shí)施例的基于手機(jī)的顯微光譜成像系統(tǒng)，結(jié)合了手機(jī)便攜、成像速度快以及顯微光譜儀的優(yōu)點(diǎn)，通過透鏡和手機(jī)相機(jī)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)顯微成像，并利用微型光譜儀可以獲得樣品的光譜曲線，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性，提高了數(shù)據(jù)獲取的效率;本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、成本低，使用方便，便于攜帶，能夠快速獲取微小待測樣品的顯微成像和光譜數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)的性能和數(shù)據(jù)獲取的效率。
[0027]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于手機(jī)的顯微光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，包括:手機(jī)成像裝置、透鏡裝置、分光裝置、光譜儀裝置和光源;所述分光裝置包括:一個(gè)半透半反鏡和一個(gè)二向色鏡;其中: 所述光源發(fā)出的光束經(jīng)由所述二向色鏡反射到待測樣品上;所述待測樣品對(duì)接收的光束進(jìn)行反射，該反射光經(jīng)由所述二向色鏡透射到所述半透半反鏡;所述半透半反鏡接收所述二向色鏡的透射光，并將一部分透射光反射到所述光譜儀裝置，以使所述光譜儀裝置根據(jù)接收的光生成所述待測樣品的光譜曲線，所述半透半反鏡還將另一部分透射光透射到所述透鏡裝置;所述手機(jī)成像裝置接收穿過所述透鏡裝置的光，并根據(jù)接收的光生成所述待測樣品放大后的圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述手機(jī)成像裝置為具備拍照功能的手機(jī)鏡頭探測器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯微光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述手機(jī)鏡頭探測器為CMOS探測器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述透鏡裝置為用于進(jìn)行顯微觀察的透鏡組合。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯微光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述透鏡裝置為凸透鏡組入口 ο6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述光譜儀裝置為微型光譜儀。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述光源為LED光源。
【文檔編號(hào)】G01J3/28GK105953918SQ201610458232
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】張立福, 張紅明, 吳太夏, 黃長平, 鹿旭暉
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所