本發(fā)明涉及拉曼光譜信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的方法及裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的拉曼光譜信號(hào)檢測(cè)儀進(jìn)行樣品光信號(hào)采集時(shí)，對(duì)不同的樣品的采集時(shí)長(zhǎng)相同，均為預(yù)設(shè)的固定時(shí)長(zhǎng)，例如1秒或5秒等等。在檢測(cè)目標(biāo)單一(例如僅需檢測(cè)一種危險(xiǎn)物品)且需要進(jìn)行快速檢測(cè)的場(chǎng)景下，現(xiàn)有的檢測(cè)儀無(wú)法滿(mǎn)足使用需求。在要求快速檢測(cè)的場(chǎng)景中，需要進(jìn)一步加快檢測(cè)過(guò)程的時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的方法及裝置。

本發(fā)明提供了一種快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的方法，包括：檢測(cè)設(shè)備接收到進(jìn)入快速檢測(cè)模式的指令后，采集樣品光信號(hào)，實(shí)時(shí)計(jì)算相應(yīng)的拉曼光譜信號(hào)，實(shí)時(shí)計(jì)算所述拉曼光譜信號(hào)的信噪比，判斷所述拉曼光譜信號(hào)的信噪比大于信噪比閾值后，停止采集，對(duì)采集到的拉曼光譜信號(hào)進(jìn)行識(shí)別。

上述快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的方法還具有以下特點(diǎn)：所述拉曼光譜信號(hào)的信噪比是指檢測(cè)到的拉曼光譜信號(hào)強(qiáng)度與噪聲幅值之間的比值，所述信噪比閾值是預(yù)設(shè)固定值，所述信噪比閾值是50至200之間的值。

上述快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的方法還具有以下特點(diǎn)：所述信噪比閾值是根據(jù)檢測(cè)設(shè)備在普通檢測(cè)模式進(jìn)行樣品光信號(hào)采集過(guò)程中獲得的信噪比計(jì)算得到的；

所述方法還包括：

檢測(cè)設(shè)備在普通檢測(cè)模式下進(jìn)行拉曼光譜信號(hào)檢測(cè)時(shí)，在采集過(guò)程中執(zhí)行至少一次以下操作：根據(jù)從檢測(cè)開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)至當(dāng)前時(shí)間采集到的光信號(hào)計(jì)算拉曼光譜信號(hào)稱(chēng)為階段拉曼光譜信號(hào)，記錄此階段拉曼光譜信號(hào)，計(jì)算階段拉曼光譜信號(hào)的信噪比作為參考信噪比，記錄當(dāng)前時(shí)間距所述檢測(cè)開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)的時(shí)長(zhǎng)和與此時(shí)長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的參考信噪比；

持續(xù)與普通檢測(cè)模式預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)相同的時(shí)長(zhǎng)采集光信號(hào)，采集完成后，根據(jù)采集到的光信號(hào)計(jì)算拉曼光譜信號(hào)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中查找與此拉曼光譜信號(hào)的匹配度最高的拉曼光譜信號(hào)作為目標(biāo)拉曼光譜信號(hào)；計(jì)算采集過(guò)程中記錄下的各階段拉曼光譜信號(hào)與此目標(biāo)拉曼光譜信號(hào)的匹配度，確定匹配度最高的階段拉曼光譜信號(hào)，確定與此階段拉曼光譜信號(hào)對(duì)應(yīng)的參考信噪比為此次普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程的參考信噪比；

根據(jù)多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比計(jì)算得到所述信噪比閾值。

上述快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的方法還具有以下特點(diǎn)：所述根據(jù)多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比計(jì)算得到所述信噪比閾值包括：計(jì)算多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比的平均值作為所述信噪比閾值，或者，針對(duì)所述多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比，去除最大值和最小值后，計(jì)算其平均值作為所述信噪比閾值。

上述快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的方法還具有以下特點(diǎn)：所述方法還包括：記錄在普通檢測(cè)模式下進(jìn)行拉曼光譜信號(hào)檢測(cè)的檢測(cè)完成時(shí)間；所述方法還包括獲取多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比的步驟，此步驟包括：根據(jù)已記錄的在普通檢測(cè)模式下進(jìn)行拉曼光譜信號(hào)檢測(cè)的檢測(cè)完成時(shí)間，從中選取獲取距離當(dāng)前時(shí)間最近的N個(gè)檢測(cè)完成時(shí)間對(duì)應(yīng)的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比，N為大于5的整數(shù)。

本發(fā)明還提供了一種快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的裝置，應(yīng)用于拉曼光譜檢測(cè)儀，包括：

主控模塊、采集模塊、識(shí)別模塊；

所述主控模塊，用于接收進(jìn)入快速檢測(cè)模式的指令后，向采集模塊發(fā)送采集指令；還用于接收所述樣品光信號(hào)，實(shí)時(shí)計(jì)算相應(yīng)的拉曼光譜信號(hào)，實(shí)時(shí)計(jì)算所述拉曼光譜信號(hào)的信噪比，判斷所述拉曼光譜信號(hào)的信噪比大于信噪比閾值后，向所述采集模塊發(fā)送停止采集指令，并最終計(jì)算得到的拉曼光譜信號(hào)發(fā)送至所述識(shí)別模塊；

所述采集模塊，用于接收到采集指令后，采集樣品光信號(hào)，并將采集到的樣品光信號(hào)發(fā)送至所述主控模塊；還用于接收到停止采集指令后，停止采集；

所述識(shí)別模塊，用于對(duì)接收到的拉曼光譜信號(hào)進(jìn)行識(shí)別。

上述快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的方法還具有以下特點(diǎn)：所述拉曼光譜信號(hào)的信噪比是指檢測(cè)到的拉曼光譜信號(hào)強(qiáng)度與噪聲幅值之間的比值，所述信噪比閾值是預(yù)設(shè)固定值，所述信噪比閾值是50至200之間的值。

上述快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的方法還具有以下特點(diǎn)：所述主控模塊，還用于在接收到進(jìn)入普通檢測(cè)模式的指令后，向采集模塊發(fā)送采集指令，在采集過(guò)程中執(zhí)行至少一次以下操作：根據(jù)從檢測(cè)開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)至當(dāng)前時(shí)間采集到的光信號(hào)計(jì)算拉曼光譜信號(hào)稱(chēng)為階段拉曼光譜信號(hào)，記錄此階段拉曼光譜信號(hào)，計(jì)算階段拉曼光譜信號(hào)的信噪比作為參考信噪比，記錄當(dāng)前時(shí)間距所述檢測(cè)開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)的時(shí)長(zhǎng)和與此時(shí)長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的參考信噪比；還用于在持續(xù)與普通檢測(cè)模式預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)相同的時(shí)長(zhǎng)后，向采集模塊發(fā)送停止采集指令；

還用于從所述識(shí)別模塊獲知數(shù)據(jù)庫(kù)中與此拉曼光譜信號(hào)的匹配度最高的拉曼光譜信號(hào)作為目標(biāo)拉曼光譜信號(hào)；

還用于計(jì)算采集過(guò)程中記錄下的各階段拉曼光譜信號(hào)與此目標(biāo)拉曼光譜信號(hào)的匹配度，確定匹配度最高的階段拉曼光譜信號(hào)，確定與此階段拉曼光譜信號(hào)對(duì)應(yīng)的參考信噪比為此次普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程的參考信噪比；根據(jù)多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比計(jì)算得到所述信噪比閾值。

上述快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的方法還具有以下特點(diǎn)：所述主控模塊，還用于根據(jù)以下方法計(jì)算得到所述信噪比閾值：計(jì)算多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比的平均值作為所述信噪比閾值，或者，針對(duì)所述多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比，去除最大值和最小值后，計(jì)算其平均值作為所述信噪比閾值。

上述快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的方法還具有以下特點(diǎn)：所述主控模塊，還用于記錄在普通檢測(cè)模式下進(jìn)行拉曼光譜信號(hào)檢測(cè)的檢測(cè)完成時(shí)間；還用于根據(jù)以下方式獲取多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比的步驟：根據(jù)已記錄的在普通檢測(cè)模式下進(jìn)行拉曼光譜信號(hào)檢測(cè)的檢測(cè)完成時(shí)間，從中選取獲取距離當(dāng)前時(shí)間最近的N個(gè)檢測(cè)完成時(shí)間對(duì)應(yīng)的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比。

本發(fā)明可以將拉曼光譜信號(hào)檢測(cè)儀的平均采樣時(shí)長(zhǎng)縮短40％，可以在極大提高檢測(cè)速度的同時(shí)保證滿(mǎn)足要求的檢測(cè)準(zhǔn)確率，尤其適用于檢測(cè)目標(biāo)單一且需要進(jìn)行快速檢測(cè)的場(chǎng)景，能有效提高拉曼光譜信號(hào)檢測(cè)儀的檢測(cè)效率。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是實(shí)施例中快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的方法的流程圖；

圖2是實(shí)施例中快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

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、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。

圖1是實(shí)施例中快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的方法的流程圖；此快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的方法包括：檢測(cè)設(shè)備接收到進(jìn)入快速檢測(cè)模式的指令后，采集樣品光信號(hào)；實(shí)時(shí)計(jì)算相應(yīng)的拉曼光譜信號(hào)，實(shí)時(shí)計(jì)算拉曼光譜信號(hào)的信噪比；判斷拉曼光譜信號(hào)的信噪比大于信噪比閾值后，停止采集，對(duì)采集到的拉曼光譜信號(hào)進(jìn)行識(shí)別。

一般此類(lèi)檢測(cè)光譜儀器的信噪比為300～1000，本方法中的信噪比的定義為檢測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度與噪聲幅值之間的比值，即本方法中拉曼光譜信號(hào)的信噪比為檢測(cè)到的拉曼光譜信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度與噪聲幅值之間的比值。

在本方法的實(shí)現(xiàn)方式一中，信噪比閾值是預(yù)設(shè)固定值，信噪比閾值是50至200之間的值(值越小檢測(cè)時(shí)間越短，但準(zhǔn)確率會(huì)有下降，反之檢測(cè)時(shí)間變長(zhǎng)，但準(zhǔn)確率會(huì)增加)。

在本方法的實(shí)現(xiàn)方式二中，信噪比閾值是根據(jù)檢測(cè)設(shè)備在普通檢測(cè)模式進(jìn)行樣品光信號(hào)采集過(guò)程中獲得的信噪比計(jì)算得到的。具體的，

檢測(cè)設(shè)備在普通檢測(cè)模式下進(jìn)行拉曼光譜信號(hào)檢測(cè)時(shí)，在采集過(guò)程中執(zhí)行至少一次以下操作：根據(jù)從檢測(cè)開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)至當(dāng)前時(shí)間采集到的光信號(hào)計(jì)算拉曼光譜信號(hào)稱(chēng)為階段拉曼光譜信號(hào)，記錄此階段拉曼光譜信號(hào)，計(jì)算階段拉曼光譜信號(hào)的信噪比作為參考信噪比，記錄當(dāng)前時(shí)間距檢測(cè)開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)的時(shí)長(zhǎng)和與此時(shí)長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的參考信噪比。

持續(xù)與普通檢測(cè)模式預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)相同的時(shí)長(zhǎng)采集光信號(hào)，采集完成后，根據(jù)采集到的光信號(hào)計(jì)算拉曼光譜信號(hào)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中查找與此拉曼光譜信號(hào)的匹配度最高的拉曼光譜信號(hào)作為目標(biāo)拉曼光譜信號(hào)；計(jì)算采集過(guò)程中記錄下的各階段拉曼光譜信號(hào)與此目標(biāo)拉曼光譜信號(hào)的匹配度，確定匹配度最高的階段拉曼光譜信號(hào)，確定與此階段拉曼光譜信號(hào)對(duì)應(yīng)的參考信噪比為此次普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程的參考信噪比。

根據(jù)多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比計(jì)算得到信噪比閾值，具體的，計(jì)算多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比的平均值作為信噪比閾值，或者，針對(duì)所述多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比，去除最大值和最小值后，計(jì)算其平均值作為所述信噪比閾值。

此方法還包括：記錄在普通檢測(cè)模式下進(jìn)行拉曼光譜信號(hào)檢測(cè)的檢測(cè)完成時(shí)間；此方法還包括獲取多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比的步驟，此步驟包括：根據(jù)已記錄的在普通檢測(cè)模式下進(jìn)行拉曼光譜信號(hào)檢測(cè)的檢測(cè)完成時(shí)間，從中選取獲取距離當(dāng)前時(shí)間最近的N個(gè)檢測(cè)完成時(shí)間對(duì)應(yīng)的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比，N為大于5的整數(shù)。N的值可以是預(yù)設(shè)的固定值，也可以是能夠通過(guò)用戶(hù)交互模塊使用戶(hù)進(jìn)行設(shè)置的值。

圖2是實(shí)施例中快速檢測(cè)拉曼光譜信號(hào)的裝置的結(jié)構(gòu)圖。此裝置包括：主控模塊、采集模塊、識(shí)別模塊。

主控模塊用于接收進(jìn)入快速檢測(cè)模式的指令后，向采集模塊發(fā)送采集指令；還用于接收樣品光信號(hào)，實(shí)時(shí)計(jì)算相應(yīng)的拉曼光譜信號(hào)，實(shí)時(shí)計(jì)算拉曼光譜信號(hào)的信噪比，判斷拉曼光譜信號(hào)的信噪比大于信噪比閾值后，向采集模塊發(fā)送停止采集指令，并最終計(jì)算得到的拉曼光譜信號(hào)發(fā)送至識(shí)別模塊；

采集模塊用于接收到采集指令后，采集樣品光信號(hào)，并將采集到的樣品光信號(hào)發(fā)送至主控模塊；還用于接收到停止采集指令后，停止采集；

識(shí)別模塊用于對(duì)接收到的拉曼光譜信號(hào)進(jìn)行識(shí)別。

在此裝置的實(shí)現(xiàn)方式一中，信噪比閾值是預(yù)設(shè)固定值，信噪比閾值是50至200之間的值。

在此裝置的實(shí)現(xiàn)方式二中，信噪比閾值是根據(jù)檢測(cè)設(shè)備在普通檢測(cè)模式進(jìn)行樣品光信號(hào)采集過(guò)程中獲得的信噪比計(jì)算得到的。

主控模塊還用于在接收到進(jìn)入普通檢測(cè)模式的指令后，向采集模塊發(fā)送采集指令，在采集過(guò)程中執(zhí)行至少一次以下操作：根據(jù)從檢測(cè)開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)至當(dāng)前時(shí)間采集到的光信號(hào)計(jì)算拉曼光譜信號(hào)稱(chēng)為階段拉曼光譜信號(hào)，記錄此階段拉曼光譜信號(hào)，計(jì)算階段拉曼光譜信號(hào)的信噪比作為參考信噪比，記錄當(dāng)前時(shí)間距檢測(cè)開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)的時(shí)長(zhǎng)和與此時(shí)長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的參考信噪比；還用于在持續(xù)與普通檢測(cè)模式預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)相同的時(shí)長(zhǎng)后，向采集模塊發(fā)送停止采集指令；還用于從識(shí)別模塊獲知數(shù)據(jù)庫(kù)中與此拉曼光譜信號(hào)的匹配度最高的拉曼光譜信號(hào)作為目標(biāo)拉曼光譜信號(hào)；還用于計(jì)算采集過(guò)程中記錄下的各階段拉曼光譜信號(hào)與此目標(biāo)拉曼光譜信號(hào)的匹配度，確定匹配度最高的階段拉曼光譜信號(hào)，確定與此階段拉曼光譜信號(hào)對(duì)應(yīng)的參考信噪比為此次普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程的參考信噪比；根據(jù)多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比計(jì)算得到信噪比閾值。

所述主控模塊，還用于根據(jù)以下方法計(jì)算得到所述信噪比閾值：計(jì)算多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比的平均值作為所述信噪比閾值，或者，針對(duì)所述多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比，去除最大值和最小值后，計(jì)算其平均值作為所述信噪比閾值。

主控模塊還用于記錄在普通檢測(cè)模式下進(jìn)行拉曼光譜信號(hào)檢測(cè)的檢測(cè)完成時(shí)間；還用于根據(jù)以下方式獲取多個(gè)普通檢測(cè)模式下的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比的步驟：根據(jù)已記錄的在普通檢測(cè)模式下進(jìn)行拉曼光譜信號(hào)檢測(cè)的檢測(cè)完成時(shí)間，從中選取獲取距離當(dāng)前時(shí)間最近的N個(gè)檢測(cè)完成時(shí)間對(duì)應(yīng)的檢測(cè)過(guò)程中的參考信噪比。N為大于5的整數(shù)。N的值可以是預(yù)設(shè)的固定值，也可以是能夠通過(guò)裝置的用戶(hù)交互模塊使用戶(hù)進(jìn)行設(shè)置的值。

本發(fā)明可以將拉曼光譜信號(hào)檢測(cè)儀的平均采樣時(shí)長(zhǎng)縮短40％，可以在極大提高檢測(cè)速度的同時(shí)保證滿(mǎn)足要求的檢測(cè)準(zhǔn)確率，尤其適用于檢測(cè)目標(biāo)單一且需要進(jìn)行快速檢測(cè)的場(chǎng)景，能有效提高拉曼光譜信號(hào)檢測(cè)儀的檢測(cè)效率。

上面描述的內(nèi)容可以單獨(dú)地或者以各種方式組合起來(lái)實(shí)施，而這些變型方式都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)硬件完成，程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如只讀存儲(chǔ)器、磁盤(pán)或光盤(pán)等?？蛇x地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用一個(gè)或多個(gè)集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)地，上述實(shí)施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。

需要說(shuō)明的是，在本文中，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，僅僅參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。