一种便携式油漆光谱快速检测装置

1.本实用新型涉及油漆光谱检测技术领域，具体涉及一种便携式油漆光谱快速检测装置。
技术背景
2.随着绿色健康成为生活的主流，人们对油漆的指标检测越来越关注和重视。目前市场上对油漆的检测主要有化学试剂检测法和光谱检测法。化学试剂检测法通过对所测油漆取样与特定化学试剂进行反应，但是该方法所用试剂可能具有腐蚀性，会对环境造成污染等缺点，不符合我国绿色可持续发展的道路走向。光谱检测法中有应用傅里叶变换红外光谱测试油漆的红外光谱，判断出油漆中所含有的成分，对油漆进行定性分析，但是现有傅里叶成像光谱仪必须使用干涉仪进行光谱调制，因此傅里叶变换成像光谱仪的体积较大，结构复杂。如专利申请号为201420385305.4，专利名称为动镜傅里叶成像光谱仪的实用新型专利，虽然分辨率高，灵敏度强，但体积仍然庞大；专利申请号为201711328847.2，专利名称为一种油漆中双酚a的检测方法，需要用到丙酮、丁酮等有毒化学试剂，检测完的药品变成废液会对环境造成污染。


技术实现要素：

3.为了解决上述现有技术与装置的不足，本实用新型的目的在于提供一种便携式油漆光谱快速检测装置，使得检测装置更为便携，同时提升检测装置的效率以及环保性。
4.本实用新型所采用技术方案为：
5.一种便携式油漆光谱快速检测装置，包括：油漆样品固定具座、油漆样品涂抹白板、插板、滤光片阵列、镜头、承载板、ccd相机、 led灯、滑轨、插板凹槽、承载板凹槽；
6.所述led灯发出的光信号，经过位于承载板凹槽左端的滤光片阵列分光,照射在位于油漆样品固定具座右侧，涂抹有油漆样品的油漆样品涂抹白板上反射，通过ccd相机左侧的镜头，被位于承载板凹槽右端上的ccd相机接收，利用深度学习算法对ccd相机接收的信号进行重建，获得油漆样品的光谱信息；
7.所述led灯位于ccd相机上方，发出的光信号，为白光信号；
8.所述插板可在油漆样品固定具座和油漆样品涂抹白板经旋转与插板凹槽结合后顺着滑轨插入承载板中；
9.所述油漆样品固定具座的下半部分横穿有1号柱状木条，使油漆样品固定具座固定在插板凹槽左端；
10.所述滤光片阵列的下半部分横穿有2号柱状木条，使滤光片阵列固定在承载板凹槽左端；
11.所述滤光片阵列由多个随机滤光片呈4*4阵列排布，透射曲线参考学位论文《图像的光谱编码获取与色彩重现若干问题研究》中 3.1.2节的宽谱编码滤光片设计制造的图3.2实际制造的16片宽谱编码滤光片透射光谱；
12.所述深度学习算法参考学位论文《图像的光谱编码获取与色彩重现若干问题研究》；
13.本实用新型的有益效果为：
14.1、方案中，通过使用随机滤光片，装置小巧便携。
15.2、本方案中，既可以实现对油漆取样涂抹在白板上检测，又可以实现直接将油漆样品放在插板凹槽中进行检测，插板凹槽可以根据油漆样品大小调节长度。
16.3、本方案中，避免使用了化学药剂，从根源上减轻了对环境的污染与化学资源的耗费。
附图说明
17.下面结合附图及具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
18.图1是本实用新型的结构示意图，图中包括油漆样品固定具座 (1)、油漆样品涂抹白板(2)、插板(3)、滤光片阵列(4)、镜头 (5)、承载板(6)、ccd相机(7)、led灯(8)、滑轨(9)、插板凹槽(10)、承载板凹槽(11)；
19.图2是本实用新型插板(3)部分的左视图，图中包括油漆样品固定具座(1)、插板(3)、1号柱状木条(12)、拉手(13)；
20.图3是本实用新型滤光片阵列(4)部分的左视图，图中包括承载板(6)、2号柱状木条(14)、固定架(15)、滤光片(16)；
21.图4是本实用新型led灯(8)的光谱特性曲线；
22.图5是本实用新型所测超白漆的光谱特性曲线；
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.如图1和图2所示，一种便携式油漆光谱快速检测装置，包括油漆样品固定具座(1)、油漆样品涂抹白板(2)、插板(3)、滤光片阵列(4)、镜头(5)、承载板(6)、ccd相机(7)、led灯(8)、滑轨(9)、插板凹槽(10)、承载板凹槽(11)、1号柱状木条(12)、拉手 (13)；
25.如图1和图2所示，进行检测时，将油漆样品涂抹于油漆样品涂抹白板(2)上，或者根据油漆样品大小利用附着在插板(3)左侧的拉手(13)调节滑轨(9)，使油漆样品在插板凹槽(10)中直接紧贴油漆样品涂抹白板(2)上；位于ccd相机(7)上方的led灯(8) 发出白光信号，经过位于承载板凹槽(11)左端的滤光片阵列(4)分光,照射在位于油漆样品固定具座(1)右侧，涂抹有油漆样品的油漆样品涂抹白板(2)上反射，通过ccd相机(7)左边的镜头(5)，被位于承载板凹槽(11)右端的ccd相机(7)接收，利用深度学习算法对ccd相机(7)接收的信号进行重建，获得油漆样品的光谱信息；
26.如图3所示，滤光片阵列(4)由固定架(15)和5mm*5mm大小的滤光片(16)以4*4阵列组成，下半部分被2号柱状木条(14)横穿，在承载板凹槽(11)右端被固定；
27.所述油漆样品固定具座(1)的下半部分横穿有1号柱状木条(12)，使油漆样品固定
具座(1)固定在插板凹槽(10)左端；
28.ccd相机(7)为迈德威视mv-ubd32m-t工业相机，其中ccd传感器型号为oem,镜头(5)选择thorlabs的mvl25m23镜头；
29.led灯(8)选自luminus公司型号为mp-3030-2100-56-95的白光小尺寸led灯，长、宽方向的尺寸为3mm
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3mm，其光谱特性曲线如图3所示；
30.深度学习算法参考学位论文《图像的光谱编码获取与色彩重现若干问题研究》；
31.本装置所采集的超白漆的光谱信息如图4所示；
32.本实用新型未尽事宜为公知技术。
33.以上仅为本实用新型的优选实施例，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种便携式油漆光谱快速检测装置，其特征在于：包括油漆样品固定具座(1)、油漆样品涂抹白板(2)、插板(3)、滤光片阵列(4)、镜头(5)、承载板(6)、ccd相机(7)、led灯(8)、滑轨(9)、插板凹槽(10)、承载板凹槽(11)；所述led灯(8)发出的光信号，经过位于承载板凹槽(11)左端的滤光片阵列(4)分光,照射在位于油漆样品固定具座(1)右侧，涂抹有油漆样品的油漆样品涂抹白板(2)上反射，通过固定在ccd相机(7)左侧的镜头(5)，被位于承载板凹槽(11)右端上的ccd相机(7)接收。2.根据权利要求1所述的一种便携式油漆光谱快速检测装置，其特征在于：所述led灯(8)位于ccd相机(7)上方，发出的光信号，为白光信号。3.根据权利要求1所述的一种便携式油漆光谱快速检测装置，其特征在于：所述插板(3)可在油漆样品固定具座(1)和油漆样品涂抹白板(2)经旋转与插板凹槽(10)结合后顺着滑轨(9)插入承载板(6)中。4.根据权利要求3所述的一种便携式油漆光谱快速检测装置，其特征在于：所述油漆样品固定具座(1)的下半部分横穿有1号柱状木条(12)，使油漆样品固定具座(1)固定在插板凹槽(10)左端。5.根据权利要求1所述的一种便携式油漆光谱快速检测装置，其特征在于：所述滤光片阵列(4)的下半部分横穿有2号柱状木条(14)，使滤光片阵列(4)固定在承载板凹槽(11)左端。

技术总结
本实用新型提出了一种便携式油漆光谱快速检测装置，主要包括油漆样品固定具座、油漆样品涂抹白板、插板、滤光片阵列、镜头、承载板、CCD相机、LED灯、滑轨、插板凹槽、承载板凹槽；所述LED灯发出的光信号，经过位于承载板凹槽左端的滤光片阵列分光,照射在位于插板凹槽左端，涂抹有油漆样品的油漆样品涂抹白板上反射，通过CCD相机左边的镜头，被位于承载板上的CCD相机接收，利用深度学习算法对CCD相机接收的信号进行重建，获得油漆样品的光谱信息。本实用新型提供的一种便携式油漆光谱快速检测装置，插板可伸缩，小巧便携，可用于日常检测油漆品质，对油漆品质进行质量评估分类，提高检测效率。测效率。测效率。


技术研发人员：王宇杉 李旸晖 张鑫 黄泽钿
受保护的技术使用者：中国计量大学
技术研发日：2022.04.20
技术公布日：2022/10/27