1.一种实时液体浓度光学智能测量装置,包括可调谐半导体激光器(1)、激光调节器(2)、液泵(3)、面阵电荷耦合器件CCD(4)、图像处理模块(5)、平凸光学空腔(6)、光学准直扩束系统(7)、显示屏(8)、数据分析模块(9)和电池(10),其特征在于,所述可调谐半导体激光器(1)通过激光调节器(2)控制发射激光经光学准直扩束系统(7)后通过平凸光学空腔(6)被面阵电荷耦合器件CCD(4)接收,所述面阵电荷耦合器件CCD(4)输出端与图像处理模块(5)输入端连接,所述图像处理模块(5)输出端与数据分析模块(9)输入端连接,所述数据分析模块(9)输出端与显示屏(8)输入端连接,所述电池(10)与可调谐半导体激光器(1)和激光调节器(2)电性连接;
所述可调谐半导体激光器(1)通过激光调节器(2)在400nm‑700nm范围内切换输出激光的波长,实现多种输出波长的定时切换,使面阵电荷耦合器件CCD(4)采集到同一浓度下不同输出波长所对应的图像数据,以扩充训练数据集供数据分析模块(9)构建神经网络模型,从而提高溶液浓度测量精度;
所述平凸光学空腔(6)中的溶液浓度与面阵电荷耦合器件CCD(4)采集到的光斑图像一一对应。
2.根据权利要求1所述的一种实时液体浓度光学智能测量装置,其特征在于,所述平凸光学空腔(4)上部开设有两个通孔,所述两个通孔通过两个细管连接有液泵(3)。
3.一种光学成像系统,包括权利要求1‑2任一所述的一种实时液体浓度光学智能测量装置,包括可调谐半导体激光器(1)、光学准直扩束系统(7)、平凸光学空腔(6)、液泵(3)和面阵电荷耦合器件CCD(4),所述液泵(3)与平凸光学空腔(6)连接,所述可调谐半导体激光器(1)发出光束至光学准直扩束系统(7)形成准直平行光束,所述光学准直扩束系统(7)包括扩束镜和准直镜,所述扩束镜和准直镜均为凸透镜,所述扩束镜焦距为10mm,所述准直镜焦距为50mm,所述扩束镜和可调谐半导体激光器(1)距离为20mm,所述准直镜和扩束镜距离为60mm,在距离所述平凸光学空腔(6)50mm位置处放置面阵电荷耦合器件CCD(4)。
4.一种图像采集处理系统,包括权利要求1‑2任一所述的一种实时液体浓度光学智能测量装置,包括面阵电荷耦合器件CCD、A/D转换器、存储器、32位元精简指令集处理器架构ARM处理器和复杂可编程逻辑器件CPLD,所述面阵电荷耦合器件CCD采集不同波长的光路信号传入A/D转换器中,所述A/D转换器由ARM处理器进行初始化,输出的图像数据在CPLD的控制下传入存储器,所述ARM读取图像数据进行神经网络训练构建机器学习模型。