基于手機的顯微光譜成像系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于手機的顯微光譜成像系統，包括：手機成像裝置、透鏡裝置、分光裝置、光譜儀裝置和光源；分光裝置包括：一個半透半反鏡和一個二向色鏡；其中：光源發出的光束經由二向色鏡反射到待測樣品上；待測樣品對接收的光束進行反射，該反射光經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。該系統結構簡單、緊湊，將光學顯微鏡、手機和光譜儀集成在一起，能實現圖像和光譜的快速獲取，提高數據的獲取效率。
【專利說明】
基于手機的顯微光譜成像系統
技術領域
[0001]本發明涉及顯微光譜成像技術領域，具體涉及一種基于手機的顯微光譜成像系統。
【背景技術】
[0002]光學顯微鏡(Optical Microscope，簡稱0M)是利用光學原理，把人眼所不能分辨的微小物體放大成像，以供人們提取微細結構信息的光學儀器。光譜儀(Spectroscope)由棱鏡或衍射光柵等構成，是將成分復雜的光分解為光譜線的科學儀器，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顯微鏡作為輔助設備，采集物體微觀區域的光信號進行樣品光譜分析的一種方法。傳統的顯微光譜分析儀器是在光學顯微鏡的基礎上加載光譜儀，使兩者集合在儀器，這樣就同時集成了顯微鏡和光譜儀的功能。
[0003]但是傳統的顯微光譜分析儀器只能獲取樣品的光譜數據，而不能獲取圖像數據，并且傳統儀器體積大、造價高，沒有得到廣泛應用。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種基于手機的顯微光譜成像系統，該系統結構簡單、緊湊，將光學顯微鏡、手機和光譜儀集成在一起，能夠實現圖像和光譜的快速獲取，提高數據的獲取效率。
[0005]第一方面，本發明提出一種基于手機的顯微光譜成像系統，包括:手機成像裝置、透鏡裝置、分光裝置、光譜儀裝置和光源;所述分光裝置包括:一個半透半反鏡和一個二向色鏡;其中:
[0006]所述光源發出的光束經由所述二向色鏡反射到待測樣品上;所述待測樣品對接收的光束進行反射，該反射光經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;所述手機成像裝置接收穿過所述透鏡裝置的光，并根據接收的光生成所述待測樣品放大后的圖像。
[0007]可選的，所述手機成像裝置為具備拍照功能的手機鏡頭探測器。
[0008]可選的，所述手機鏡頭探測器為CMOS探測器。
[0009]可選的，所述透鏡裝置為用于進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]由上述技術方案可知，本發明的基于手機的顯微光譜成像系統，它結合了手機便攜、成像速度快以及顯微光譜儀的優點，通過透鏡和手機相機相結合，可以實現顯微成像，并利用微型光譜儀可以獲得樣品的光譜曲線，降低了系統的復雜性，提高了數據獲取的效率;本系統結構緊湊、體積小、成本低，便于攜帶，能夠快速實現微小樣品的顯微成像和光譜數據獲取。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明一實施例提供的一種基于手機的顯微光譜成像系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他的實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0016]圖1示出了本發明一實施例提供的基于手機的顯微光譜成像系統的結構示意圖，包括:手機成像裝置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:一個半透半反鏡31和一個二向色鏡32;其中:
[0018]所述光源5發出的光束經由所述二向色鏡32反射到待測樣品6上;所述待測樣品6對接收的光束進行反射，該反射光經由所述二向色鏡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;所述手機成像裝置I接收穿過所述透鏡裝置2的光，并根據接收的光生成所述待測樣品6放大后的圖像。
[0019]在具體應用中，所述手機成像裝置I為具備拍照功能的手機鏡頭探測器，用于待測樣品的成像。
[0020]進一步地，所述手機鏡頭探測器可優選為互補金屬氧化物半導體(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，簡稱CMOS)探測器。
[0021]在具體應用中，所述透鏡裝置2為用于進行顯微觀察的透鏡組合。
[0022]進一步地，所述透鏡裝置2可優選為凸透鏡組合，可放大待測樣品，以使所述手機成像裝置I生成所述待測樣品6放大后的圖像，實現顯微觀察。
[0023]在具體應用中，所述光譜儀裝置4可優選為微型光譜儀，用于獲取待測樣品的光譜數據。
[0024]在具體應用中，所述光源5可優選為發光二極管(Light Emitting D1de，簡稱LED)光源。
[0025]可理解的是，所述手機成像裝置I根據接收的光所生成的待測樣品6放大后的圖像可在手機屏幕上顯示出來。
[0026]本實施例的基于手機的顯微光譜成像系統，結合了手機便攜、成像速度快以及顯微光譜儀的優點，通過透鏡和手機相機相結合，可以實現顯微成像，并利用微型光譜儀可以獲得樣品的光譜曲線，降低了系統的復雜性，提高了數據獲取的效率;本系統結構緊湊、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據，提高系統的性能和數據獲取的效率。
[0027]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明權利要求所限定的范圍。
【主權項】
1.一種基于手機的顯微光譜成像系統，其特征在于，包括:手機成像裝置、透鏡裝置、分光裝置、光譜儀裝置和光源;所述分光裝置包括:一個半透半反鏡和一個二向色鏡;其中: 所述光源發出的光束經由所述二向色鏡反射到待測樣品上;所述待測樣品對接收的光束進行反射，該反射光經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;所述手機成像裝置接收穿過所述透鏡裝置的光，并根據接收的光生成所述待測樣品放大后的圖像。2.根據權利要求1所述的顯微光譜成像系統，其特征在于，所述手機成像裝置為具備拍照功能的手機鏡頭探測器。3.根據權利要求2所述的顯微光譜成像系統，其特征在于，所述手機鏡頭探測器為CMOS探測器。4.根據權利要求1所述的顯微光譜成像系統，其特征在于，所述透鏡裝置為用于進行顯微觀察的透鏡組合。5.根據權利要求4所述的顯微光譜成像系統，其特征在于，所述透鏡裝置為凸透鏡組入口 ο6.根據權利要求1所述的顯微光譜成像系統，其特征在于，所述光譜儀裝置為微型光譜儀。7.根據權利要求1所述的顯微光譜成像系統，其特征在于，所述光源為LED光源。
【文檔編號】G01J3/28GK105953918SQ201610458232
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月22日
【發明人】張立福, 張紅明, 吳太夏, 黃長平, 鹿旭暉
【申請人】中國科學院遙感與數字地球研究所