[发明专利]一种基于LIBS技术的贝壳纹理分析系统和方法

说明书

本申请实施例提供一种基于LIBS技术的贝壳纹理分析系统，其包括：仪器控制模块，所述仪器控制模块用于对显微镜、成像探测器、激光器和三维移动平台进行控制并进行第一参数信息的采集；所述贝壳图像识别分析模块，用于根据所述第一参数信息获得所述目标贝壳的第二参数信息；所述仪器控制模块还用于根据所述第二参数信息中所述目标贝壳的相对位置坐标信息控制所述三维移动平台沿XYZ轴移动，获得由所述成像探测器采集地所述目标贝壳的LIBS光谱；所述LIBS光谱采集分析处理模块，用于根据所述LIBS光谱采集分析处理模块用于采用优化改进的深度学习算法将所述目标贝壳的LIBS光谱与LIBS图谱数据库中的数据进行比对，并结合所述第二参数信息获得所述目标贝壳的生长环境信息和贝壳生存发育信息。

技术领域

本发明涉及光学探测技术领域，具体地，是一种基于LIBS技术的贝壳纹理分析系统和方法。

背景技术

激光诱导击穿光谱技术(Laser-induced breakdown spectroscopy，简称LIBS)是通过聚焦脉冲激光实现物质的激光烧蚀，产生发光等离子体，以等离子体的特征辐射完成物质元素成分探测与分析的光谱技术，与其他光谱技术比较，具有实时、在线、多元素检测、无需样品预处理等优点。与扫描装置对接后，由LIBS单点探测可推进为多点元素成分分析，进而由点及面实现面阵的扫描式成分检测，在样品表面高效完成表面高空间分辨的元素成分分布的定性定量分析。从原理上讲，LIBS技术可以分析任何状态物质(固、液、气)。当元素被激发至足够高的温度，其能够发射出特定频率的光波(特征辐射)。所以，LIBS原则上能够探测到所有元素，仅受限于激光器的能量和光谱探测系统的灵敏度和感光范围。

现阶段，激光诱导击穿光谱技术用于贝壳的表面纹理分析，多是通过实验操作人员经验选择特定的元素或者元素对进行纹理的标定重构，纹理分析的准确度和鲁棒性难以保证，而且纹理分析的准确度取决于取点扫描精度的高低，单元素或者某个元素比例对的分析方法，其实是浪费了大量的光谱信息特征。

因此，需要一种简单、直接、快速获得贝壳纹理特征的分析方法与手段，以支持贝壳研究的开展与探索。

发明内容

针对目前激光诱导击穿光谱技术判断贝壳纹理的低效和不稳定问题，本发明要解决的技术问题是提供一种可自动化、智能化对贝壳表面纹理进行图像和LIBS采集分析的贝壳纹理特征分析比对系统和方法。