中科院研发3D集成式装置结合智能手机传感平台 实现便携式可视化定量分析

传感技术同计算机技术与通信一起被称为信息技术的三大支柱。从物联网角度看，传感技术是衡量一个国家信息化程度的重要标志，把模拟信号转化成数字信号，给中央处理器处理。结果形成气体浓度参数、光线强度参数、范围内是否有人探测、温度湿度数据等等，显示出来。传感器的智能化。侧重传感信号的处理和识别技术、方法和装置同自校准、自诊断、自学习、自决策、自适应和自组织等人工智能技术结合，发展支持智能制造、智能机器和智能制造系统发展的智能传感技术系统。

近期，中科院合肥研究院固体所蒋长龙研究员研究团队利用智能手机构筑了便携式智能手机传感平台，采用3D打印制备了小型集成式装置，实现了实时、可视化及定量检测目标物。并且引入了手机颜色识别器软件，利用荧光试纸条的RGB值与分析物浓度之间的线性关系实现目标物的现场实时及准确可靠的检测，为食品/药品监管，环境监测及健康诊断等方面提供了有效的传感策略。

相比传统的荧光的试纸传感器、手持式紫外灯、黑暗的环境条件的只能实现半定量检测，该智能手机传感平台具有便携性、响应快速、灵敏度高及可视化分析等优点。

手机传感器是手机上通过芯片来感应的元器件，包括加速度传感器、磁力传感器、方向传感器、陀螺仪传感器、光线感应传感器、压力传感器、温度传感器、接近传感器、重力传感器、线性加速度传感器、旋转矢量传感器等。

手机传感器检测手机上所有可用感应器，并通过图像生动的展示它们是如何运作的。手机传感器也能够识别该手机硬件支持哪些传感器，并提供对我们日常生活起着重要作用的传感工具。手机传感器只能检测到变化。如果属性没有变化，它显示的温度值、距离值、光和压力的值可能不准确。

荧光传感器是新型紫外光线传感器可以检测发射紫外光线的物质，如油脂、胶水、标签、木材、衣物、橡胶、油画、荧光墨水、荧光粉笔，等等。UVX能更加可靠的记录生产过程，比普通目视系统的可靠性提高很多倍。UVX采用专利技术。

独 创数码显示界面，比同型传感器测量范围扩大3至6倍，并且不与被检测物体直接碰撞，也不会受其污染。市面上唯 一一款拥有自动检测和手动校准电路的检测装置。一般人员即可操作，易于快速准确校准。紫外光线投射角度可调，高分辨率，可做极精微检测。组装便捷，单台检测器可以同时输出模拟量和数字量信号，能自动判断 PNP/NPN型接法。该检测器在市场上体积Z 小、检测速度Z快。只需普通目视系统十分之一的支出，就能获得性能更先进的紫外光线检测装置。

荧光分析是一种先进的分析方法，比电子探针法、质谱法、光谱法、极谱法等都应用的较广泛和普及，这同荧光分析具有很多优点分不开的。荧光分析所用的设备较简单，如目测荧光仪和荧光光度计构造非常简单完全可以自己制造。比起质谱仪、极谱仪和电子探针仪来它在造价上要便宜很多倍，而且荧光分析的特点是：分析灵敏度高、选择性强和使用简便。同时具备这三大特点的仪器并不多。

可视化是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，再进行交互处理的理论、方法和技术。及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、 [1] 计算机辅助设计等多个领域，成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。目前正在飞速发展的虚拟现实技术也是以图形图像的可视化技术为依托的

定量分析是指分析一个被研究对象所包含成分的数量关系或所具备性质间的数量关系;也可以对几个对象的某些性质、特征、相互关系从数量上进行分析比较，研究的结果也用“数量”加以描述。定量分析是识别危险的一种方法。

定量分析原是分析化学的一个分支，以测定物质中各成分的含量为主要目标。根据所用方法的不同，分为重量分析、容量分析和仪器分析三类。因分析试样用量和被测成分的不同，又可分为常量分析、半微量分析、微量分析、超微量分析等。

颜色识别器软件是一款绿色小巧的颜色拾取识别器，可以轻松选择使用各种托盘所需的颜色，该取色工具还支持多种不同的颜色模型，如RGB，HSV，HLS，CMYK可以快速拾取屏幕中任何区域的颜色。

通用拾取屏幕颜色，可以快速得到不同颜色的代码，例如HTML颜色，RGB颜色，十六进制值等。支持用户拍照上传、实时浏览、相处浏览等识别方式将需要识别的颜色即可快速为用户进行识别，同时识别出来后会详细的罗列出颜色中文名称、颜色英文名称、颜色的HEX码、YUV、LAB、YCBCR等等。还支持对高精度测色仪进行搜索连接，通过手机与测色仪来进行蓝牙互相连接，就可以快速连接测量仪。

新闻来源：中国科学院合肥物质科学研究院