[发明专利]一种提高表面增强拉曼光谱信号稳定性的智能系统及方法

权利要求书

1.一种提高表面增强拉曼光谱信号稳定性的智能系统，其特征在于，所述智能系统包括：旋转机构、控制芯片、供电电路、显微摄像头、电脑、多个加热管和多个载玻片盒；

旋转机构侧面设置有多个孔，每个孔均可装入加热管；每个加热管末端均连接一个载玻片盒，所述载玻片盒用于装载放置了表面增强拉曼待测样的载玻片；

供电电路与旋转机构的每个孔通电端连接，所述供电电路用于在加热管装入孔之后，为加热管供电，使加热管开始加热，并将热传导至载玻片盒中的待测样；

控制芯片与旋转机构的旋转控制端连接，显微摄像头的信号输出端与电脑连接；所述控制芯片用于根据插入的加热管的位置调整旋转角度，控制旋转机构每次旋转都能将一个载玻片盒旋转到显微摄像头下；所述显微摄像头用于拍摄下方的载玻片盒中待测样的显微图像，将待测样的显微图像传输至电脑；所述电脑用于根据待测样的显微图像确定待测样的流动状态；所述流动状态包括稳态和非稳态；

控制芯片的输入端与电脑连接，控制芯片的输出端与供电电路的控制端连接；所述电脑还用于在待测样的流动状态为稳态时，通过控制芯片断开供电电路，以停止加热管的加热。

2.根据权利要求1所述的提高表面增强拉曼光谱信号稳定性的智能系统，其特征在于，所述智能系统还包括：支撑底座；

旋转机构设置在支撑底座上；控制芯片和供电电路均设置在支撑底座内部。

3.根据权利要求1所述的提高表面增强拉曼光谱信号稳定性的智能系统，其特征在于，所述供电电路包括：电源、多个供电通路和多个电流传感器；

多个供电通路的一端与电源连接，多个供电通路的另一端分别一一对应地设置在多个孔中；多个供电通路的控制端与控制芯片连接；

多个电流传感器用于分别一一对应地检测多个供电通路中的电流；多个电流传感器的信号输出端均与控制芯片连接；

在加热管装入孔之后，加热管的电源端与供电通路的另一端接通，电源、供电通路和加热管形成通电回路，电流传感器将检测到的通电回路中的电流信号传输至控制芯片；

控制芯片用于在收到电流信号后，判定孔中插入了加热管。

4.根据权利要求1所述的提高表面增强拉曼光谱信号稳定性的智能系统，其特征在于，所述载玻片盒与加热管焊接在一起，加热管通过导体的焦耳效应产生的热能进行加热，加热管通过金属的热传导对载玻片盒进行加热。

5.一种提高表面增强拉曼光谱信号稳定性的方法，其特征在于，所述方法应用权利要求1-4任一项所述的提高表面增强拉曼光谱信号稳定性的智能系统，所述方法包括：

将所有待测样一一装入载玻片盒，并通过加热管插进旋转机构的孔中进行加热；

控制芯片根据插入的加热管的位置自动设置每次旋转的旋转角度，以确保每次旋转都使得装有待测样的载玻片盒移动到显微摄像头的正下方；

按照所述旋转角度控制旋转机构每旋转一次后，将载玻片盒旋转到显微摄像头下，并停留预设时间；

在停留预设时间内，通过显微摄像头连续拍摄两张待测样的显微图像；

计算两张待测样的显微图像的差异度；

若所述差异度大于或等于差异阈值，则判定待测样的流动状态为非稳态；

若所述差异度小于差异阈值，则判定待测样的流动状态为稳态，并控制待测样对应的加热管停止加热。

6.根据权利要求5所述的提高表面增强拉曼光谱信号稳定性的方法，其特征在于，所述计算两张待测样的显微图像的差异度，具体包括：

将两张待测样的显微图像自适应二值化后转换成黑白图像；

利用公式Z＝∑_{i∈(0,m],j∈(0,n],i,j∈N}[I₁(i,j)XOR I₂(i,j)]，计算两张黑白图像的差异值；式中，Z为差异值，I₁(i,j)和I₂(i,j)分别为两张黑白图像中(i,j)像素点的像素值，i,j均为整数，XOR表示求异或；

根据两张黑白图像的差异值，依据公式计算两张黑白图像的差异度；式中，Z1为差异度。