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手機光譜儀檢測食物之品質

建立日期:2018/10/22
  • 作者: 交通大學機械所/陳揆鈞、楊家銘、黃正昇
  • 出處: 2018 AOI論壇與展覽論文集
  • 內容: 本研究之手機光譜儀採用簡單的光學元件,基於手機內建的 CMOS 照相機做為檢測器、市售光柵做為分光元件,透過 SolidWorks 設計以及 3D 列印技術,設計製造手機光譜儀之腔體機構,將所有光學元件整合在一起,完成手機光譜儀系統。
    光路設計上,由一條光纖將光源傳輸至手機光譜儀系統,經由手機光譜儀裡面的準直鏡出光,在照相機接收訊號之前,會先通過狹縫與柱面透鏡,狹縫的目的在於改善解析度,狹縫的寬度影響著解析度。通過柱面透鏡的入射光與市售光柵(法線)夾 43 度角,當光入射到市售光柵時,在市售光柵上產生繞射,最後,經由照相機接收訊號。藉由光纖傳輸光之關係,光源可使用內建之閃光燈,完成一套便攜性的系統。在系統校正中,使用已知波長之 LED 燈,對波長與像素位置校正,藉由波長與像素的轉換,便可定義出解析度。
    本研究基於手機光譜儀系統,量測不同的市售果汁實際含量,驗證此系統在食物檢測之實際應用。未來將可用於食品安全檢測、日常健康檢測、各種疾病篩檢。
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