液體物品鑒別設備和方法

液體物品鑒別設備和方法
【專利摘要】本發明公開了一種液體物品鑒別設備及方法。所述液體物品鑒別設備包括：激光器，用于發射激發光；光學模塊，用于將激發光引導至被檢液體物品并收集來自被檢液體物品的拉曼散射光；以及光譜儀，用于接收所收集的拉曼散射光并形成被檢液體物品的拉曼光譜，其中，光學模塊具有用于將激發光引導至被檢液體物品的第一照射光路、用于將激發光引導至被檢液體物品的第二照射光路和用于收集來自被檢液體物品的拉曼散射光的收集光路，其中第一照射光路與收集光路至少部分地共用光軸，第二照射光路的光軸與收集光路的光軸相互偏離，光學模塊還具有光路切換裝置，用于根據被檢液體物品的包裝來將由激光器發射的激發光切換至第一照射光路或第二照射光路。
【專利說明】液體物品鑒別設備和方法

【技術領域】
[0001]本發明的實施例涉及液體檢測【技術領域】，特別涉及一種液體物品鑒別設備和方法。

【背景技術】
[0002]拉曼光譜由于具有指紋特性，可以用于物質鑒別，例如對液體物品進行鑒別。然而，由于液體物品本身的屬性，其通常被置于某種包裝中，而液體物品的包裝可能對于拉曼光譜的檢測產生一定的干擾。而在實際中往往不能將包裝去除之后再檢測其中的液體物品。而且，各種不同的包裝對于拉曼光譜的檢測的影響也不盡相同。目前尚無能夠適應于多種類型的包裝的液體物品鑒別方法及設備。


【發明內容】

[0003]針對現有技術中的問題，提出了一種能夠適用于多種類型的包裝(例如透明包裝、半透明包裝等)的液體物品鑒別方法和設備。
[0004]本發明的實施例提供一種液體物品鑒別設備，包括:
[0005]激光器，用于發射激發光；
[0006]光學模塊，用于將激發光引導至被檢液體物品并收集來自被檢液體物品的拉曼散射光；以及
[0007]光譜儀，用于接收所收集的拉曼散射光并形成被檢液體物品的拉曼光譜，
[0008]其中，光學模塊具有用于將激發光引導至被檢液體物品的第一照射光路、用于將激發光引導至被檢液體物品的第二照射光路和用于收集來自被檢液體物品的拉曼散射光的收集光路，其中第一照射光路與收集光路至少部分地共用光軸，所述第二照射光路的光軸與收集光路的光軸相互偏離，所述光學模塊還具有光路切換裝置，用于根據被檢液體物品的包裝來將由激光器發射的激發光切換至第一照射光路或第二照射光路。
[0009]在一實施例中，所述光路切換裝置配置成在被檢液體物品的包裝為透明包裝的情況下將由激光器發射的激發光切換至第一照射光路而在被檢液體物品的包裝為半透明或不透明包裝的情況下將由激光器發射的激發光切換至第二照射光路。
[0010]在一實施例中，所述第一照射光路和第二照射光路分別穿過被檢液體物品的包裝的不同位置。
[0011]在一實施例中，所述光學模塊還具有第一透鏡，所述第一透鏡同時位于第一照射光路和收集光路中，所述第一透鏡配置成將經由第一照射光路的激發光聚焦至被檢液體物品上并收集來自被檢液體物品的拉曼散射光。
[0012]在一實施例中，所述光學模塊還具有第二透鏡，所述第二透鏡位于第二照射光路中并配置成將經由第二照射光路的激發光聚焦至被檢液體物品上。
[0013]在一實施例中，所述第二透鏡與第一透鏡的主光軸不重合。
[0014]在一實施例中，所述光路切換裝置為可偏轉反射鏡或棱鏡。
[0015]在一實施例中，所述液體物品鑒別設備還包括:
[0016]控制裝置，配置成根據液體物品的包裝來控制光路切換裝置的切換操作。
[0017]在一實施例中，所述液體物品鑒別設備還包括數據處理裝置，所述數據處理裝置具有:
[0018]存儲單元，存儲有參考拉曼光譜庫；以及
[0019]比對單元，配置成將被檢液體物品的拉曼光譜與參考拉曼光譜庫中的參考拉曼光譜進行比對以對液體物品進行鑒別。
[0020]在一實施例中，所述參考拉曼光譜庫包括第一參考拉曼光譜庫和第二參考拉曼光譜庫，所述第一參考拉曼光譜庫基于透明包裝中的參考液體建立，所述第二參考拉曼光譜庫基于半透明或不透明包裝中的參考液體建立，所述數據處理裝置還具有:
[0021]光譜庫選擇單元，配置成在被檢液體物品的包裝為透明包裝的情況下選擇第一參考拉曼光譜庫而在被檢液體物品的包裝為半透明或不透明包裝的情況下選擇第二參考拉曼光譜庫。
[0022]在一實施例中，所述液體物品鑒別設備還包括液體密度檢測裝置，所述密度檢測裝置包括:
[0023]重量檢測器，用于對被檢液體物品進行稱重；以及
[0024]密度計算器，用于根據被檢液體物品的重量和參考體積來計算被檢液體物品的密度。
[0025]在一實施例中，所述液體物品鑒別設備還包括數據處理裝置，所述數據處理裝置具有:
[0026]存儲單元，存儲有液體密度數據庫；
[0027]密度識別單元，配置成通過將被檢液體物品的密度與液體密度數據庫進行對比來鑒別被檢液體物品。
[0028]在一實施例中，液體密度檢測裝置還包括金屬感應器，所述金屬感應器配置成感應被檢液體物品的包裝是否為金屬包裝，所述液體密度檢測裝置配置成在被檢液體物品的包裝被檢測為金屬包裝的情況下啟動重量檢測器和密度計算器。
[0029]本發明的一實施例提供了一種液體物品鑒別方法，包括:
[0030]確定被檢液體物品的包裝是否為透明包裝；
[0031]在被檢液體物品的包裝為透明包裝的情況下，執行第一拉曼光譜檢測步驟，否則檢測被檢液體物品的包裝是否為金屬包裝，如果為金屬包裝則執行密度檢測步驟，如果為非金屬包裝，則執行第二拉曼光譜檢測步驟，
[0032]其中，所述第一拉曼光譜檢測步驟包括:
[0033]在光學模塊中將由激光器發射的激發光切換至第一照射光路，并將激發光經由第一照射光路引導至被檢液體物品和經由收集光路收集來自被檢液體物品的拉曼散射光以生成被檢液體物品的拉曼光譜，和
[0034]將所生成的被檢液體物品的拉曼光譜與第一參考拉曼光譜庫中的參考拉曼光譜進行比對以鑒別被檢液體物品，
[0035]其中，所述第二拉曼光譜檢測步驟包括:
[0036]在光學模塊中將由激光器發射的激發光切換至第二照射光路，將激發光經由第二照射光路引導至被檢液體物品和經由收集光路收集來自被檢液體物品的拉曼散射光以生成被檢液體物品的拉曼光譜，和
[0037]將所生成的被檢液體物品的拉曼光譜與第二參考拉曼光譜庫中的參考拉曼光譜進行比對以鑒別被檢液體物品，
[0038]其中第一照射光路與收集光路至少部分地共用光軸，所述第二照射光路的光軸與收集光路的光軸相互偏離。
[0039]在一實施例中，所述第一參考拉曼光譜庫與第二參考拉曼光譜庫是相同的或不同的。
[0040]在一實施例中，所述液體物品鑒別方法，在確定被檢液體物品的包裝是否為透明包裝的步驟之前，還包括:
[0041]將參考液體裝入透明包裝中并在光學模塊中將由激光器發射的激發光切換至第一照射光路且測量參考液體的拉曼光譜以建立第一參考拉曼光譜庫；
[0042]將參考液體裝入半透明包裝或不透明包裝中并在光學模塊中將由激光器發射的激發光切換至第二照射光路且測量參考液體的拉曼光譜以建立第二參考拉曼光譜庫。
[0043]在一實施例中，所述液體物品鑒別方法，在確定被檢液體物品的包裝是否為透明包裝的步驟之前，還包括:
[0044]建立液體密度數據庫。
[0045]在一實施例中，所述密度檢測步驟包括:
[0046]確定被檢液體物品的包裝是否為金屬包裝；
[0047]在被檢液體物品的包裝為金屬包裝的情況下，對被檢液體物品進行稱重并根據被檢液體物品的重量和參考體積來計算被檢液體物品的密度；以及
[0048]通過根據被檢液體物品的密度直接判斷或者將被檢液體物品的密度與液體密度數據庫進行對比來鑒別被檢液體物品。
[0049]本發明的實施例所提供的液體物品鑒別方法和設備能夠根據不同的包裝類型來調整光學檢測結構，從而提高了對于液體物品的各種包裝的適應性，增強了液體鑒別方法和設備的綜合性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0050]為了更好的理解本發明，將根據以下附圖對本發明的實施例進行描述:
[0051]圖1和圖2示出根據本發明一實施例的液體物品鑒別設備的結構示意圖；
[0052]圖3示出根據本發明一實施例的液體物品鑒別設備中的數據處理裝置的示例的示意圖；
[0053]圖4示出根據本發明一實施例的液體物品鑒別設備中的液體密度檢測裝置的示意圖；以及
[0054]圖5示出了根據本發明一實施例的液體物品鑒別方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0055]下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標號表示相同或相似的部件。下述參照附圖對本發明實施方式的說明旨在對本發明的總體發明構思進行解釋，而不應當理解為對本發明的一種限制。
[0056]本發明的實施例提供了一種液體物品鑒別設備。該液體物品鑒別設備100包括:激光器101，用于發射激光；光學模塊102，用于將激光引導至被檢液體物品103并收集來自被檢液體物品的拉曼散射光；以及光譜儀104，用于接收所收集的拉曼散射光并形成被檢液體物品103的拉曼光譜。在一示例中，光學模塊102具有用于將激光引導至被檢液體物品103的第一照射光路110、用于將激光引導至被檢液體物品103的第二照射光路120和用于收集來自被檢液體物品103的拉曼散射光的收集光路130。第一照射光路110與收集光路130至少部分地共用光軸(如圖1所示，第一照射光路110的一部分與收集光路130共用光軸)，第二照射光路120的光軸與收集光路130的光軸相互偏離(如圖2所示)。作為示例，第二照射光路120的光軸與收集光路130的光軸可以相互偏離如20度至70度角。光學模塊102還具有光路切換裝置105。該光路切換裝置105用于根據被檢液體物品103的包裝109來將由激光器101發射的激光切換至第一照射光路110或第二照射光路120。
[0057]圖1和圖2分別示出了光學模塊102處于兩種工作狀態的示例圖。在圖1中，激光沿著第一照射光路110照射到被檢液體物品103上，并經由收集光路130收集來自被檢液體物品103的拉曼散射光。這種情形比較適于檢測在透明包裝中容裝的被檢液體物品103。因為透明包裝對于被檢液體物品103的檢測的干擾相對較小，而由于第一照射光路110的一部分與收集光路130共用光軸，所以收集光的焦點和激發光的焦點是重合的，可以盡可能大限度地收集拉曼散射光信號，從而獲得盡可能大的信噪比。而在圖2中，激光沿著第二照射光路120照射到被檢液體物品103上，并經由收集光路130收集來自被檢液體物品103的拉曼散射光。這種情形比較適于檢測在半透明包裝或不透明包裝中容裝的被檢液體物品103。因為半透明包裝或不透明包裝對于被檢液體物品103的檢測的干擾相對較大，需要盡可能地回避半透明包裝或不透明包裝自身產生的拉曼信號或熒光信號。而在圖2所示的情形中，激光照射到液體物品的包裝上的位置偏離的收集光路的信號收集位置，所以可以抑制或削弱半透明包裝或不透明包裝自身產生的拉曼信號或熒光信號的影響。
[0058]需要說明的是，本申請中所述的透明、半透明或不透明包裝是針對可見光而言的，在實際中可以通過肉眼來人為判定。
[0059]在一示例中，所述光路切換裝置105可以配置成在被檢液體物品103的包裝109為透明包裝的情況下將由激光器101發射的激發光切換至第一照射光路110而在被檢液體物品103的包裝為半透明或不透明包裝的情況下將由激光器101發射的激發光切換至第二照射光路120。這可以優化對于包裝中的被檢液體物品103的檢測，使不同類型的包裝中的被檢液體物品103的檢測都能夠得到正確的鑒別結果。
[0060]在一示例中，第一照射光路110和第二照射光路120可以分別穿過被檢液體物品103的包裝的不同位置。考慮第一照射光路110至少部分地與收集光路130共用光軸，這可以使第二照射光路120與收集光路130更好的分離。由于第二照射光路120與第一照射光路110穿過的包裝109的位置不同，因此，其與收集光路130穿過的包裝109的位置也不同。這樣，激發光沿第二照射光路120經過包裝時所產生的包裝物本身的拉曼光信號或熒光信號中的至少大部分將不會被收集光路130所收集。
[0061]在一不例中，光學模塊102還可以具有第一透鏡111，所述第一透鏡111同時位于第一照射光路110和收集光路130中。第一透鏡111可以配置成將經由第一照射光路110的激發光聚焦至被檢液體物品103上并收集來自被檢液體物品103的拉曼散射光。也就是說，第一透鏡111同時用作第一照射光路110中的聚焦透鏡和收集光路130中的收集透鏡。這可以確保當激發光沿著第一照射光路110被引導時激發光的會聚位置與收集光的焦點位置重合，從而提高拉曼散射光信號的信噪比。
[0062]作為示例，光學模塊102還可以具有第二透鏡121。第二透鏡121位于第二照射光路120中并配置成將經由第二照射光路120的激發光聚焦至被檢液體物品103上。這意味著，第二照射光路120不采用第一照射光路110中的聚焦透鏡(即收集光路130中的收集透鏡)作為聚焦透鏡，而是采用另外的聚焦透鏡。這確保了第二照射光路120與收集光路130的分離。為了進一步確保第二照射光路120的光聚焦位置與收集光路130的光收集位置的分離，例如，可以將第二透鏡121與第一透鏡111的主光軸設置成不重合的。作為示例，光學模塊102還可以包括其它的光學元件，例如二向色鏡108，用于對于光學信號進行反射和濾波。然而，第二透鏡121并不是必需的。
[0063]在一示例中，光路切換裝置105可以為可偏轉反射鏡，如圖1-2所示。在此情況下，可以通過該反射鏡的偏轉來將激發光引導至不同的方向，從而實現將激發光在第一照射光路110和第二照射光路120之間的切換。然而，光路切換裝置105的具體實現方式不限于此，本領域中的能夠改變光路方向的任何部件都可以用作光路切換裝置105，例如棱鏡、聲光調制器、電光調制器等等。
[0064]作為示例，如圖1和圖2中虛線框所示，液體物品鑒別設備100還可以包括:控制裝置107，配置成根據液體物品的包裝(例如是透明包裝)來控制光路切換裝置105的切換操作。圖1和圖2中的虛線箭頭表示的是控制裝置107和光路切換裝置105的操作關系。對于液體物品包裝是否透明的檢測可以由人工進行(例如通過觀察包裝的外觀或依據包裝的標識等控制裝置107可以是自動控制裝置，也可以是手動控制裝置。
[0065]在一示例中，液體物品鑒別設備100還可以包括數據處理裝置140，如圖3所示。該數據處理裝置140可以具有:存儲單元141，其中存儲有第一參考拉曼光譜庫和第二參考拉曼光譜庫；光譜庫選擇單元142，配置成在被檢液體物品103的包裝109為透明包裝的情況下選擇第一參考拉曼光譜庫而在被檢液體物品103的包裝109為半透明或不透明包裝的情況下選擇第二參考拉曼光譜庫；以及比對單元143，配置成將被檢液體物品103的拉曼光譜與所選擇的第一或第二參考拉曼光譜庫中的參考拉曼光譜進行比對以對液體物品進行鑒別。被檢液體物品103的拉曼光譜可以由光譜儀104生成。如圖3所示，在實際操作中，作為示例，關于被檢液體物品的包裝的信息被輸入光譜庫選擇單元142，由光譜庫選擇單元142根據該信息選擇第一或第二參考拉曼光譜庫，并將選擇結果發送給存儲單元141，所需的參考拉曼光譜從存儲單元141提取至比對單元143且被檢液體物品103的拉曼光譜也被輸入至比對單元143，從而在比對單元143中完成拉曼光譜的比對操作。
[0066]作為示例，第一參考拉曼光譜庫和第二參考拉曼光譜庫可以是不同的參考拉曼光譜庫，也可以是同一個參考拉曼光譜庫。在后者的情況下，不需要對參考拉曼光譜庫進行選擇，因此，在數據處理裝置140中可以不設置光譜庫選擇單元142(在圖3中以虛線示出)，而直接將參考拉曼光譜庫中的參考拉曼光譜從存儲單元141提取至比對單元143以完成拉曼光譜的比對操作。
[0067]作為示例，所述第一參考拉曼光譜庫可以基于透明包裝中的參考液體建立，所述第二參考拉曼光譜庫可以基于半透明或不透明包裝中的參考液體建立。
[0068]在一示例中，第一參考拉曼光譜庫和第二參考拉曼光譜庫是針對于容納在透明包裝中的液體經由第一照射光路110進行檢測的情形和容納在半透明包裝或不透明包裝中的液體經由第二照射光路120進行檢測的情形分別提供的。例如，可以在對被測液體物品103進行檢測之前以如下方式構建第一參考拉曼光譜庫和第二參考拉曼光譜庫:
[0069]將參考液體裝入透明包裝中并在光學模塊102中將由激光器101發射的激發光切換至第一照射光路110且測量參考液體的拉曼光譜以建立第一參考拉曼光譜庫；以及
[0070]將參考液體裝入半透明包裝或不透明包裝中并在光學模塊102中將由激光器101發射的激發光切換至第二照射光路120且測量參考液體的拉曼光譜以建立第二參考拉曼光譜庫。應當理解，僅當參考液體具有拉曼特征信息且測試到的光譜體現拉曼特征的全部或局部信息時才將其加入參考拉曼光譜庫。
[0071]在一示例中，液體物品鑒別設備100還可以包括液體密度檢測裝置150。如圖4所示，所述密度檢測裝置150包括:重量檢測器151，用于對被檢液體物品103進行稱重；以及密度計算器152，用于根據被檢液體物品103的重量和參考體積來計算被檢液體物品103的密度。其中參考體積可以是被檢液體物品103的標稱體積，也可以是由檢測人員根據實際情況確定的體積。由于液體密度也是液體的屬性之一，因此，通過檢測被檢液體物品103的密度也可以實現對于液體物品的鑒別。在一示例中，可以通過所計算的被檢液體物品103的密度與標準密度表中的參考密度值進行比對來鑒別該被檢液體物品103。或者，也可以在采用密度檢測裝置150對液體物品進行鑒別之前，通過對參考液體的重量和體積進行測量而計算出相應的參考密度以建立參考密度表或數據庫，作為密度比對和液體鑒別的依據。該參考密度表或參考密度數據庫可以存儲在存儲器141中。
[0072]作為示例，液體物品鑒別設備還可以包括用于密度檢測的數據處理裝置，數據處理裝置可以具有:存儲單元，其中存儲有液體密度數據庫；以及密度識別單元，配置成通過將被檢液體物品的密度與液體密度數據庫進行對比來鑒別被檢液體物品。該存儲單元可以與如圖3所示的用于存儲參考拉曼光譜庫的存儲單元是同一存儲單元，也可以是不同的存儲單元。
[0073]拉曼光譜檢測方法對于金屬包裝的液體物品的檢測存在局限性，因為用于拉曼檢測的激發光往往難以穿透金屬。所以，對于金屬包裝的液體物品的鑒別，可以借助于密度檢測裝置150來完成。當然，密度檢測裝置150的功能不限于此，例如，也可以采用密度檢測裝置150來檢測非金屬包裝的液體物品或者某些對于激發光不透明的包裝的液體物品。
[0074]在一示例中，液體密度檢測裝置150還可以包括金屬感應器153。該金屬感應器153可以配置成感應被檢液體物品103的包裝是否為金屬包裝。所述液體密度檢測裝置150可以配置成在被檢液體物品103的包裝被檢測為金屬包裝的情況下啟動重量檢測器151和密度計算器152。作為示例，金屬感應器153可以布置在被檢液體物品103的放置位置附近。可以在激發光光束出射之前首先由金屬感應器153來檢測液體物品的包裝是否為金屬包裝，如果是金屬包裝則直接啟用液體密度檢測裝置150。這可以提高液體物品鑒別設備100的工作效率。
[0075]本發明的實施例還提供一種液體物品鑒別方法。該方法可以包括:確定被檢液體物品的包裝是否為透明包裝；在被檢液體物品的包裝為透明包裝的情況下，執行第一拉曼光譜檢測步驟，否則檢測被檢液體物品的包裝是否為金屬包裝，如果為金屬包裝則執行密度檢測步驟，如果為非金屬包裝，則執行第二拉曼光譜檢測步驟。該第一拉曼光譜檢測步驟包括:在光學模塊102中將由激光器101發射的激發光切換至第一照射光路110，并將激發光經由第一照射光路110引導至被檢液體物品103和經由收集光路收集來自被檢液體物品103的拉曼散射光以生成被檢液體物品103的拉曼光譜，和將所生成的被檢液體物品103的拉曼光譜與第一參考拉曼光譜庫中的參考拉曼光譜進行比對以鑒別被檢液體物品。該第二拉曼光譜檢測步驟包括:在光學模塊102中將由激光器發射的激發光切換至第二照射光路，將激發光經由第二照射光路120引導至被檢液體物品103和經由收集光路130收集來自被檢液體物品103的拉曼散射光以生成被檢液體物品103的拉曼光譜，和將所生成的被檢液體物品103的拉曼光譜與第二參考拉曼光譜庫中的參考拉曼光譜進行比對以鑒別被檢液體物品103。在該實施例中，第一照射光路110與收集光路130至少部分地共用光軸，所述第二照射光路120的光軸與收集光路130的光軸相互偏離。上述液體物品鑒別方法為置于不同類型的包裝中的被檢液體物品103提供選擇性檢測，從而提高了該方法對于被檢液體物品包裝的適應性，并提高了檢測結果的準確性。作為示例，第一參考拉曼光譜庫與第二參考拉曼光譜庫可以是相同的，也可以是不同的。例如，可以針對于上述兩種情況(透明包裝的情況及半透明包裝、不透明包裝的情況)采用不同的參考拉曼光譜庫，可以提高拉曼光譜的比對效率和準確性。
[0076]在一示例中，在確定被檢液體的包裝是否為透明包裝的步驟之前，該液體物品鑒別方法還可以包括:將參考液體裝入透明包裝中并在光學模塊102中將由激光器101發射的激發光切換至第一照射光路110且測量參考液體的拉曼光譜以建立第一參考拉曼光譜庫；將參考液體裝入半透明包裝或不透明包裝中并在光學模塊102中將由激光器101發射的激發光切換至第二照射光路120且測量參考液體的拉曼光譜以建立第二參考拉曼光譜庫。應當理解，在實際中，通常僅當參考液體具有拉曼特征信息且測試到的光譜體現拉曼特征的全部或局部信息時才將其加入參考拉曼光譜庫。所述第一參考拉曼光譜庫和第二參考拉曼光譜庫可以例如存儲在存儲器141中。
[0077]作為示例，在確定被檢液體的包裝是否為透明包裝的步驟之前，該液體物品鑒別方法還可以包括:建立液體密度數據庫。作為示例，上述密度檢測步驟可以包括:確定被檢液體的包裝是否為金屬包裝；在被檢液體的包裝為金屬包裝的情況下，對被檢液體物品進行稱重并根據被檢液體物品的重量和參考體積來計算被檢液體物品的密度；以及通過根據被檢液體物品的密度直接判斷或者將被檢液體物品的密度與液體密度數據庫進行對比來鑒別被檢液體物品。該密度檢測方法既可以作為拉曼光譜檢測方法的有益補充，也可以獨立地對液體物品進行檢測。作為示例，在采用密度檢測方法對液體物品進行鑒別之前，可以通過對參考液體的重量和體積進行測量而計算出相應的參考密度以建立參考密度表以供與被檢液體物品的密度進行對比。當然，也可以采用商業上可獲得的物質標準密度表作為鑒別被檢液體物品的依據。
[0078]雖然密度檢測方法可以對置于各種類型的包裝中的液體物品進行鑒別，但是對于非金屬包裝，通常首先選擇采用拉曼光譜檢測方法以獲得更高的檢測精度。
[0079]根據本發明的一實施例的液體物品鑒別方法如圖5所示。采用第一拉曼光譜檢測步驟、第二拉曼光譜檢測步驟及密度檢測步驟中的任一者都可以得出鑒定結果。這顯著地提高了液體物品鑒別的適應性、靈活性和準確性。
[0080]根據本發明的實施例的液體物品鑒別方法及設備可用于物品安全檢測、真偽鑒別等多種領域。
[0081]雖然結合附圖對本發明進行了說明，但是附圖中公開的實施例旨在對本發明優選實施方式進行示例性說明，而不能理解為對本發明的一種限制。
[0082]雖然本發明總體構思的一些實施例已被顯示和說明，本領域普通技術人員將理解，在不背離本總體發明構思的原則和精神的情況下，可對這些實施例做出改變，本發明的范圍以權利要求和它們的等同物限定。
【權利要求】
1.一種液體物品鑒別設備，包括: 激光器，用于發射激發光； 光學模塊，用于將激發光引導至被檢液體物品并收集來自被檢液體物品的拉曼散射光；以及 光譜儀，用于接收所收集的拉曼散射光并形成被檢液體物品的拉曼光譜， 其中，光學模塊具有用于將激發光引導至被檢液體物品的第一照射光路、用于將激發光引導至被檢液體物品的第二照射光路和用于收集來自被檢液體物品的拉曼散射光的收集光路，其中第一照射光路與收集光路至少部分地共用光軸，所述第二照射光路的光軸與收集光路的光軸相互偏離，所述光學模塊還具有光路切換裝置，用于根據被檢液體物品的包裝來將由激光器發射的激發光切換至第一照射光路或第二照射光路。
2.如權利要求1所述的液體物品鑒別設備，其中，所述光路切換裝置配置成在被檢液體物品的包裝為透明包裝的情況下將由激光器發射的激發光切換至第一照射光路而在被檢液體物品的包裝為半透明或不透明包裝的情況下將由激光器發射的激發光切換至第二照射光路。
3.如權利要求1所述的液體物品鑒別設備，其中，所述第一照射光路和第二照射光路分別穿過被檢液體物品的包裝的不同位置。
4.如權利要求1所述的液體物品鑒別設備，其中所述光學模塊還具有第一透鏡，所述第一透鏡同時位于第一照射光路和收集光路中，所述第一透鏡配置成將經由第一照射光路的激發光聚焦至被檢液體物品上并收集來自被檢液體物品的拉曼散射光。
5.如權利要求4所述的液體物品鑒別設備，其中所述光學模塊還具有第二透鏡，所述第二透鏡位于第二照射光路中并配置成將經由第二照射光路的激發光聚焦至被檢液體物品上。
6.如權利要求5所述的液體物品鑒別設備，其中所述第二透鏡與第一透鏡的主光軸不重合。
7.如權利要求1-6中任一項所述的液體物品鑒別設備，其中所述光路切換裝置為可偏轉反射鏡或棱鏡。
8.如權利要求1-6中任一項所述的液體物品鑒別設備，還包括: 控制裝置，配置成根據液體物品的包裝來控制光路切換裝置的切換操作。
9.如權利要求1-6中任一項所述的液體物品鑒別設備，還包括數據處理裝置，所述數據處理裝置具有: 存儲單元，存儲有參考拉曼光譜庫；以及 比對單元，配置成將被檢液體物品的拉曼光譜與參考拉曼光譜庫中的參考拉曼光譜進行比對以對液體物品進行鑒別。
10.如權利要求9所述的液體物品鑒別設備，其中所述參考拉曼光譜庫包括第一參考拉曼光譜庫和第二參考拉曼光譜庫，所述第一參考拉曼光譜庫基于透明包裝中的參考液體建立，所述第二參考拉曼光譜庫基于半透明或不透明包裝中的參考液體建立，所述數據處理裝置還具有: 光譜庫選擇單元，配置成在被檢液體物品的包裝為透明包裝的情況下選擇第一參考拉曼光譜庫而在被檢液體物品的包裝為半透明或不透明包裝的情況下選擇第二參考拉曼光譜庫。
11.如權利要求1-6中任一項所述的液體物品鑒別設備，還包括液體密度檢測裝置，所述密度檢測裝置包括: 重量檢測器，用于對被檢液體物品進行稱重；以及 密度計算器，用于根據被檢液體物品的重量和參考體積來計算被檢液體物品的密度。
12.如權利要求11所述的液體物品鑒別設備，還包括數據處理裝置，所述數據處理裝置具有: 存儲單元，存儲有液體密度數據庫； 密度識別單元，配置成通過將被檢液體物品的密度與液體密度數據庫進行對比來鑒別被檢液體物品。
13.如權利要求11所述的液體物品鑒別設備，其中液體密度檢測裝置還包括金屬感應器，所述金屬感應器配置成感應被檢液體物品的包裝是否為金屬包裝，所述液體密度檢測裝置配置成在被檢液體物品的包裝被檢測為金屬包裝的情況下啟動重量檢測器和密度計算器。
14.一種液體物品鑒別方法，包括: 確定被檢液體物品的包裝是否為透明包裝； 在被檢液體物品的包裝為透明包裝的情況下，執行第一拉曼光譜檢測步驟，否則檢測被檢液體物品的包裝是否為金屬包裝，如果為金屬包裝則執行密度檢測步驟，如果為非金屬包裝，則執行第二拉曼光譜檢測步驟， 其中，所述第一拉曼光譜檢測步驟包括: 在光學模塊中將由激光器發射的激發光切換至第一照射光路，并將激發光經由第一照射光路引導至被檢液體物品和經由收集光路收集來自被檢液體物品的拉曼散射光以生成被檢液體物品的拉曼光譜，和 將所生成的被檢液體物品的拉曼光譜與第一參考拉曼光譜庫中的參考拉曼光譜進行比對以鑒別被檢液體物品， 其中，所述第二拉曼光譜檢測步驟包括: 在光學模塊中將由激光器發射的激發光切換至第二照射光路，將激發光經由第二照射光路引導至被檢液體物品和經由收集光路收集來自被檢液體物品的拉曼散射光以生成被檢液體物品的拉曼光譜，和 將所生成的被檢液體物品的拉曼光譜與第二參考拉曼光譜庫中的參考拉曼光譜進行比對以鑒別被檢液體物品， 其中第一照射光路與收集光路至少部分地共用光軸，所述第二照射光路的光軸與收集光路的光軸相互偏離。
15.如權利要求14所述的液體物品鑒別方法，其中，所述第一參考拉曼光譜庫與第二參考拉曼光譜庫是相同的或不同的。
16.如權利要求15所述的液體物品鑒別方法，在確定被檢液體物品的包裝是否為透明包裝的步驟之前，還包括: 將參考液體裝入透明包裝中并在光學模塊中將由激光器發射的激發光切換至第一照射光路且測量參考液體的拉曼光譜以建立第一參考拉曼光譜庫； 將參考液體裝入半透明包裝或不透明包裝中并在光學模塊中將由激光器發射的激發光切換至第二照射光路且測量參考液體的拉曼光譜以建立第二參考拉曼光譜庫。
17.如權利要求14所述的液體物品鑒別方法，在確定被檢液體物品的包裝是否為透明包裝的步驟之前，還包括: 建立液體密度數據庫。
18.如權利要求17所述的液體物品鑒別方法，其中所述密度檢測步驟包括:確定被檢液體物品的包裝是否為金屬包裝； 在被檢液體物品的包裝為金屬包裝的情況下，對被檢液體物品進行稱重并根據被檢液體物品的重量和參考體積來計算被檢液體物品的密度；以及 通過根據被檢液體物品的密度直接判斷或者將被檢液體物品的密度與液體密度數據庫進行對比來鑒別被檢液體物品。
【文檔編號】G01N9/04GK104502325SQ201410854187
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月31日 優先權日:2014年12月31日
【發明者】張建紅, 張麗, 王紅球 申請人:同方威視技術股份有限公司