便攜式光譜儀的制作方法

本發明涉及一種便攜式光譜儀以及一種用于對至少一個測量對象執行至少一次光學測量的方法。一般而言，這樣的裝置和方法可以用于各種應用。它們可以具體地用于研究或監測目的，具體地在紅外(ir)光譜區中、更具體地在近紅外(nir)光譜區中。作為示例，它們可以用于分析測量對象的化學組成。然而，其他類型的應用也可以是可能的。

背景技術：

1、光譜法、具體地紅外光譜法允許對測量對象的化學組成進行光學分析。然而，在許多情況下，測量對象(例如，谷物、飼料或青貯飼料)的組成具有空間差異。為了獲得測量對象的代表性組成，可能需要在不同位置對測量對象進行測量。

2、對于固定裝置(如實驗室光譜儀)，可使用樣品固持器來固持較大的樣品并且例如通過旋轉使樣品移動經過測量頭。對于移動裝置，這樣的附加裝備通常是不期望的，因為附加裝備通常會增加空間和重量并且需要額外的電源。因此，通常用手將便攜式光譜儀沿著測量對象移動，同時可以在不同的地方記錄若干測量結果，由此獲得例如平均測量結果。

3、us2017/0292908?a1披露了一種用于確定對象的一個或多個光譜的光譜儀系統。一個或多個光譜可以與對象的與用戶相關的一個或多個屬性相關聯。雖然光譜儀系統可以采取許多形式，但在許多情況下，該系統包括光譜儀以及與光譜儀和遠程服務器通信的處理裝置，其中光譜儀與設備物理地集成。該設備的功能可以與光譜儀的功能不同，比如消費者電器或裝置。

4、然而，取決于用戶，可能會獲得不同程度的準確性。例如，如果光譜儀移動得太慢或根本不移動，則測量準確性可能會顯著降低，因為光譜可能無法代表整個不均勻的測量對象。

5、要解決的問題

6、因此，期望提供一種便攜式光譜儀以及一種用于對至少一個測量對象執行至少一次光學測量的方法，該便攜式光譜儀和該方法至少基本上避免了這種類型的已知裝置和方法的缺點。具體地，期望提供一種便攜式光譜儀以及一種用于對至少一個測量對象執行至少一次光學測量的方法，該便攜式光譜儀和該方法促進提高光學測量的準確性和可靠性，具體地通過獲得整個測量對象的足夠具有代表性的光譜，具體地供非專家用戶使用。

技術實現思路

1、這個問題通過具有獨立權利要求的特征的一種便攜式光譜儀以及一種用于對至少一個測量對象執行至少一次光學測量的方法來解決。從屬權利要求以及整個說明書中列出了可以以獨立方式或任何任意組合方式實現的有利實施例。

2、在本發明的第一方面，披露了一種用于對至少一個測量對象執行至少一次光學測量的便攜式光譜儀。如本文所使用的，術語“光譜儀”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于被配置用于通過記錄與由測量對象提供的光輻射的至少一個對應信號波長相關的至少一個信號強度的至少一個測量值并評估與信號強度相關的至少一個測量信號來確定光譜信息(比如關于至少一個測量對象的至少一個光譜的信息)的裝置或系統。如本文所使用的，術語“光譜”(包括其任何語法變型)是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于光輻射的分區，其中光譜由光信號構成，該光信號由至少一個信號波長和例如作為信號波長的函數的至少一個對應信號強度限定。特別地，光譜可以包括與至少一個測量對象相關的光譜信息，比如形成至少一個測量對象的至少一種材料的類型和組成，該光譜信息可以通過記錄與該至少一個測量對象相關的至少一個光譜來確定。

3、如本文所使用的，術語“便攜式光譜儀”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于被配置用于由至少一名用戶、具體地僅由一名用戶移動、具體地攜帶的光譜儀。更具體地，便攜式光譜儀可以具體地由于便攜式光譜儀的大小和便攜式光譜儀的重量中的至少一個而被配置用于僅由一名用戶用他或她的手攜帶。便攜式光譜儀可以是僅可由一名用戶操作或控制的。便攜式光譜儀可以是手持式光譜儀。便攜式光譜儀可以是移動光譜儀。便攜式光譜儀可以是小型化光譜儀。作為示例，便攜式光譜儀的體積可以不超過0.001m3，和/或便攜式光譜儀的重量可以不超過5kg，具體地，便攜式光譜儀的重量可以不超過1kg。便攜式光譜儀可以是移動裝置或可穿戴裝置或者可以是移動裝置或可穿戴裝置的一部分。作為示例，便攜式光譜儀可以是智能電話、平板電腦或智能手表的一部分。其他選項可以是可行的。便攜式光譜儀可以具體地促進消費者友好型應用，具體地用于非專家用戶。

4、如本文所使用的，術語“光學測量”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于使用光輻射的測量，具體地用于測量或研究至少一個測量對象的測量。具體地，光學測量可以包括檢測和/或分析由測量對象提供的光輻射，比如由測量對象發射和/或反射和/或透射的光輻射。光學測量可以得出關于測量對象的至少一種光學特性的信息，其中光學特性可以指示測量對象的至少一種另外的物理或化學特性。具體地，光學測量可以是或包括至少一項光譜測量。作為示例，光學測量可以得出測量對象的光譜吸光度，該光譜吸光度可以指示測量對象的化學組成。除了光譜測量之外或作為光譜測量的替代方案，光學測量還可以包括其他光學測量，例如光學位置或速度測量。其他選項可以是可行的。

5、如本文所使用的，術語“光輻射”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于電磁輻射，具體是在可見光光譜范圍、紫外光譜范圍或紅外光譜范圍中的至少一個光譜范圍內的電磁輻射。術語“紫外光”通常指波長為1nm至380nm、優選地為100nm至380nm的電磁輻射。進一步地，術語“可見光”通常指380nm至760nm的波長。進一步地，術語“紅外”(“縮寫為ir”)通常指760nm至1000μm的波長，其中，760nm至3μm的波長通常被稱為“近紅外”(縮寫為“nir”)。優選地，用于本發明的典型目的的光輻射是ir輻射，更優選地為nir輻射，尤其是波長為760nm至3μm、優選地為1μm至3μm的輻射。如所指示的，光輻射可以由至少一個測量對象提供，其中，該提供可以包括反射、透射和發射中的至少一種。如將在下文進一步詳細概述的，在與測量對象交互之前，光輻射可以由至少一個輻射源發射。在與測量對象交互之后，光輻射可以照射光譜儀、具體地光譜儀的光電傳感器、更具體地光電傳感器的光敏區域。術語“光輻射”在本文中也可以稱為“照射”或“光”。

6、如本文所使用的，術語“測量對象”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于選自生命體和無生命體的任意體。測量對象可以具體地包括經受光譜儀研究的至少一種材料。測量對象具體地可以是待測量的對象(例如要記錄其光譜的對象)，其中，該對象可以具有任意特性(例如，任意光學特性或任意形狀)。測量對象可以包括至少一個固體或流體樣品。其他選項可以是可行的。

7、便攜式光譜儀包括：

8、-至少一個光學元件，該至少一個光學元件被配置用于將由測量對象提供的入射光輻射分離成具有組成波長分量的光譜；

9、-至少一個光電傳感器，該至少一個光電傳感器包括至少一個光敏區域，該至少一個光敏區域被配置用于從光學元件接收光輻射，其中，光電傳感器被配置用于根據光輻射對光敏區域的照射來生成至少一個光電傳感器信號；

10、-至少一個移動傳感器，該至少一個移動傳感器被配置用于根據便攜式光譜儀和測量對象中的至少一個的移動來生成至少一個移動傳感器信號；以及

11、-至少一個評估裝置，該至少一個評估裝置被配置用于通過使用移動傳感器信號來確定至少一個關于光學測量的測量質量信息，其中，該評估裝置進一步被配置用于通過使用光電傳感器信號來確定至少一個關于測量對象的光譜測量信息。

12、便攜式光譜儀包括至少一個光學元件。該光學元件被配置用于將由測量對象提供的入射光輻射分離成具有組成波長分量的光譜。如本文所使用的，術語“光學元件”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于被配置用于影響光輻射的任意元件。具體地，光學元件可以被配置用于以下項中的至少一項：至少部分地分散光輻射、至少部分地過濾光輻射、至少部分地反射(例如，漫反射或直接反射)光輻射、至少部分地偏轉光輻射、至少部分地透射光輻射、以及至少部分地吸收光輻射。光學元件可以包括棱鏡、光柵和分束器中的至少一個。光學元件可以具體地被配置用于在移動應用中使用，例如用于在手持式光譜儀裝置和/或由電子通信裝置(比如智能電話或平板電腦)組成的光譜儀裝置中使用。作為另一個示例，光學元件可以包括至少一個光學濾波器元件。光學濾波器元件可以被配置用于過濾光輻射或更具體地光輻射的至少一個選定光譜范圍。光學濾波器元件可以在光路徑中具體地定位在光電傳感器之前。作為示例，便攜式光譜儀可以包括多個光電傳感器(例如被布置為陣列或矩陣中的像素)以及多個光學濾波器元件，其中，光學濾波器元件可以在光束路徑中定位在每個光電傳感器之前。多個其他選項可以是可行的并且通常是技術人員已知的。

13、便攜式光譜儀包括至少一個光電傳感器。光電傳感器包括至少一個光敏區域。光敏區域被配置用于從光學元件接收光輻射。光電傳感器被配置用于根據光輻射對光敏區域的照射來生成至少一個光電傳感器信號。如本文所使用的，術語“傳感器”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于被配置用于檢測至少一個條件或用于測量至少一個測量變量的裝置。傳感器可以能夠生成至少一個信號(比如測量信號)，該至少一個信號是測量變量和/或測量特性(例如對傳感器或傳感器的一部分的照射)的定性或定量指示。該信號可以是或包括電信號，比如電流、具體地光電流。如本文所使用的，術語“光電傳感器”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于被配置用于(例如通過使用光電效應)檢測或測量光輻射、比如檢測由至少一個光束生成的照射和/或光斑的傳感器或檢測器。光電檢測器可以包括至少一個襯底。作為示例，單個光電傳感器可以是具有至少一個單光敏區域的襯底，其針對給定波長范圍的照射生成物理響應，例如電子響應。

14、如本文所使用的，術語“光敏區域”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于光電傳感器的單元，具體地作為光電傳感器的一部分的空間區域或體積，該空間區域或體積被配置用于被照射，或者換言之用于接收光輻射，并且用于響應于照射而生成至少一個信號，比如電子信號。光敏區域可以位于光電傳感器的表面上。光敏區域可以具體地是單個的、封閉的、均勻的光敏區域。然而，其他選項也可以是可行的。

15、如本文所使用的，術語“信號”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于至少一個物理量的可觀察到的變化。信號可以是或包括傳達關于至少一個物理量的信息的符號或函數。信號可以具體地是或包括電子信號、光信號或光電信號中的至少一個。信號可以是可變信號、具體地可隨時間變化的信號。信號可以是模擬信號。信號可以是或包括以下項中的至少一項：可變電壓、可變電流、可變電荷、可變電阻、或一般地可變電磁波。可變電磁波可以包括可變幅度、可變頻率或可變相位中的至少一個。信號可以是數字信號。信號可以包括至少一個計數，例如由模數轉換器生成的至少一個計數。信號可以具體地由至少一個傳感器、更具體地響應于至少一次測量而生成。其他選項可以是可行的。

16、因此，如本文所使用的，術語“光電傳感器信號”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于由光電傳感器、具體地響應于至少一次光學測量而生成的信號。便攜式光譜儀可以例如通過使用導線和跡線中的至少一個而被配置用于將來自光電傳感器的光電傳感器信號傳輸到評估裝置，具體地用于進一步處理和/或評估，例如用于評估測量對象的物理和/或化學特性。

17、類似地，如本文所使用的，術語“移動傳感器信號”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于由移動傳感器、具體地響應于對至少一個對象(比如便攜式光譜儀和/或測量對象)的移動的至少一次測量而生成的信號。便攜式光譜儀可以例如以有線方式或無線地、比如通過使用導線和跡線中的至少一個而被配置用于將來自移動傳感器的移動傳感器信號傳輸到評估裝置，具體地用于進一步處理和/或評估，例如用于評估便攜式光譜儀和/或測量對象的速度和/或位置。

18、便攜式光譜儀包括至少一個移動傳感器。移動傳感器被配置用于根據便攜式光譜儀和測量對象中的至少一個的移動來生成至少一個移動傳感器信號。如本文所使用的，術語“移動”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于位置隨時間的變化，比如對象(例如便攜式光譜儀和/或測量對象)的位置隨時間的變化。移動可以包括便攜式光譜儀的質心的位置隨時間的變化。移動可以包括便攜式光譜儀的任意點(比如便攜式光譜儀的邊緣)的位置的變化，例如便攜式光譜儀的旋轉。移動具體地可以是便攜式光譜儀相對于測量對象的相對位置的變化。因此，替代性地或另外地，移動可以包括測量對象的質心的位置隨時間的變化。移動可以包括測量對象的任意點(比如測量對象的邊緣)的位置例如在測量對象的旋轉期間的變化。移動可以包括對象的平移、對象的旋轉、以及對象的變形中的至少一項，其中，對象可以包括便攜式光譜儀和測量對象中的至少一個。

19、如本文所使用的，術語“移動傳感器”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于被配置用于檢測或測量至少一個對象的移動的檢測器。移動傳感器可以被配置用于定量檢測移動。換言之，移動傳感器可以被配置用于檢測是否存在移動和/或用于量化移動。具體地，移動傳感器可以被配置用于定性檢測移動。移動傳感器可以被配置用于測量移動或移動對象(比如便攜式光譜儀和/或測量對象)的速度和加速度中的至少一個，如還將在下文進一步詳細概述的。移動傳感器可以包括加速度傳感器、速度計、位置傳感器、陀螺儀和光學傳感器(具體地，光學速度傳感器)中的至少一個。例如，在測量對象相對于光譜儀移動的情況下，光學速度傳感器可以例如被配置用于測量該測量對象的速度。如技術人員將知道的，加速度、速度和位置在物理上直接彼此關聯，因此可以根據彼此推導出來，比如通過隨時間的積分或通過時間導數，例如通過使用評估裝置來推導。如上文概述的，移動傳感器由便攜式光譜儀裝置包括，比如通過將移動傳感器布置在便攜式光譜儀的殼體中，例如通過被包括在便攜式光譜儀本身的殼體中的便攜式光譜儀的電子器件中。

20、便攜式光譜儀包括至少一個評估裝置。評估裝置被配置用于通過使用移動傳感器信號來確定至少一個關于光學測量的測量質量信息。評估裝置進一步被配置用于通過使用光電傳感器信號來確定至少一個關于測量對象的光譜測量信息。如本文所使用的，術語“評估裝置”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于被配置用于分析或解釋數據、具體地用于確定至少一個定性或定量信息的裝置或系統。該信息可以具體地通過評估至少一個信號(比如光電傳感器信號和/或移動傳感器信號)來獲得。評估裝置可以是或者可以包括集成電路(特別是專用集成電路(asic))或數據處理裝置中的至少一個，特別是數字信號處理器(dsp)、現場可編程門陣列(fpga)、微控制器、微型計算機、計算機或電子通信裝置(具體是智能電話或平板電腦)中的至少一個。另外的部件可以是可行的，特別是至少一個預處理裝置或數據采集裝置。評估裝置可以包括至少一個接口，特別是無線接口或有線接口中的至少一個。評估裝置可以被設計成執行至少一個測量周期，在該測量周期中可以拾取多個測量信號。評估裝置可以由便攜式光譜儀通過具有至少一個信號連接路徑(有線或無線的)來包括，該至少一個信號連接路徑用于在移動傳感器與評估裝置之間交換信號、具體地交換移動傳感器信號。例如，評估裝置可以是電子通信裝置(比如智能電話或平板電腦)或可以由其包括，其中便攜式光譜儀的其他部件也可以由電子通信裝置包括，并且其中，在評估裝置與移動傳感器之間可以設置有至少一個信號連接路徑。替代性地或另外地，評估裝置可以被布置成遠離便攜式光譜儀裝置的其他部件，例如通過布置在云計算機網絡中。在遠程評估裝置與移動傳感器之間可以設置有至少一個信號連接路徑，比如高帶寬信號連接路徑(例如使用基于5g標準的高帶寬信號連接路徑)。

21、如由評估裝置確定的信息可以特別優選地以電子、視覺、聽覺或觸覺方式中的至少一種方式被提供給另外的設備或用戶中的至少一個。信息可以存儲在至少一個數據存儲裝置中，具體地存儲在如由便攜式光譜儀(特別地由至少一個評估裝置)包括的內部數據存儲裝置中，或者存儲在信息可以經由至少一個接口傳輸到的分開的存儲裝置中。分開的存儲裝置可以由電子通信裝置包括。存儲裝置可以特別地被配置用于存儲至少一個電子表格(比如至少一個查找表)。

22、評估裝置可以被配置成執行至少一個計算機程序，特別是執行或支持信息生成步驟的至少一個計算機程序。舉例來說，可以實施一種或多種算法，該一種或多種算法通過使用至少一個測量信號作為至少一個輸入變量，可以執行到信息的變換。出于該目的，評估裝置可以包括至少一個數據處理裝置，特別是電子數據處理裝置或光學數據處理裝置中的至少一個，該至少一個數據處理裝置可以被設計成通過評估至少一個信號來生成信息。評估裝置可以被設計成使用信號作為至少一個輸入變量并且通過處理輸入變量來生成信息。處理可以以連續、并行或組合的方式進行。評估裝置可以使用任意的過程來生成信息，特別是通過計算和/或使用至少一個存儲的和/或已知的關系來生成信息。

23、如本文所使用的，術語“測量質量信息”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于提供與測量(具體地光學測量)的質量、準確性、精度和可靠性中的至少一項相關的定性和/或定量描述的知識或證據。測量質量信息可以包括光學測量的質量的至少一個指示(比如光學測量的預期準確性)。作為示例，測量質量信息可以包括定性或定量影響光學測量的質量的至少一個因素、具體地至少一個物理量，比如便攜式光譜儀和/或測量對象的位置和/或速度。光學測量的質量通常可以取決于若干方面。如已經指示的，具體地當分析不均勻的測量對象時，通常可能需要在不同位置處對不均勻的測量對象進行測量，以便獲得與整個測量對象相關的代表性光譜。因此，如技術人員將理解的，與光學測量的質量相關的知識可以例如是關于便攜式光譜儀相對于測量對象的位置的知識，也可以是關于便攜式光譜儀相對于測量對象的速度的知識。另外的選項可以是可行的。將在下文進一步詳細概述若干具體示例。

24、如本文所使用的，術語“光譜測量信息”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于提供與測量對象的光學特性(具體地與測量對象的光譜特性)或與由其推導出的測量對象的物理和/或化學特性相關的定性和/或定量描述的知識或證據。光譜測量信息可以包括測量對象的物理特性或至少一個測量對象的化學組成中的至少一個。物理特性可以具體地包括光學特性，比如測量對象的至少一個吸光度和/或測量對象的至少一個發射率。化學組成可以具體地指關于測量對象包括的至少一種材料的定性和/或定量信息。

25、移動傳感器信號可以取決于以下項中的至少一項：便攜式光譜儀的絕對移動、具體地便攜式光譜儀的速度；測量對象的絕對移動、具體地測量對象的速度；便攜式光譜儀相對于測量對象的相對移動、具體地相對速度，或者反之亦然。如本文所使用的，術語“絕對移動”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于在慣性參考系(即，至少在良好近似下(例如在忽略重力的實驗室中)不經歷加速度的參考系)中觀察到或測量到的移動。作為示例，便攜式光譜儀的絕對移動可以是由至少在良好近似下不經歷加速度的用戶(比如站在房間內或室外(例如在街道上)并且將便攜式光譜儀固持在他或她的手中的用戶)執行的便攜式光譜儀的移動。作為另一個示例，測量對象的絕對移動可以是通過使用實驗室臺(例如線性平移臺)執行的測量對象的移動。

26、如本文所使用的，術語“速度”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于位置隨時間(比如在對象、具體地便攜式光譜儀和測量對象中的至少一個的平移或旋轉期間)的變化率。速度可以包括速率和角速率中的至少一個。除非另有指示，否則術語“速度”通常可以指絕對速度，即，相對于慣性參考系的位置隨時間的變化率。因此，術語“速度”具體地可以指由至少在良好近似下不經歷加速度的用戶(比如站在房間內的用戶)感知到的速度。

27、如本文所使用的，術語“相對移動”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于相對于另外的對象觀察或測量到的對象的移動，其中，該另外的對象可選地也可以正在移動。相對移動可以指對象的絕對移動與另外的對象的絕對移動的疊加。作為示例，測量對象可以在一個方向上移動，并且便攜式光譜儀可以在相同方向上以相同速度移動，使得便攜式光譜儀相對于測量對象可以沒有相對移動。

28、如本文所使用的，術語“相對速度”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于相對于另外的對象觀察或測量到的對象的速度，其中，該另外的對象可選地也可以正以另外的速度移動。相對速度可以是對象的速度和另外的對象的另外的速度的疊加、具體地矢量加和。作為示例，測量對象可以在一個方向上移動，并且便攜式光譜儀可以在相同方向上以相同速度移動，使得可以沒有相對速度。技術人員將很清楚基本的動力學原理和另外的可能的場景。

29、關于光學測量的測量質量信息可以包括以下信息：該信息指示是否滿足對測量對象進行準確光學測量的至少一個預定測量條件、具體地關于以下項中的至少一項的至少一個測量條件：便攜式光譜儀和測量對象中的至少一個的移動；便攜式光譜儀和測量對象中的至少一個的位置。如本文所使用的，術語“預定測量條件”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于關于如在光學測量之前或在光學測量開始時指定的至少一個測量參數的標準。作為示例，測量對象可以是某種類型的，該類型通常具有高不均勻性，因此需要便攜式光譜儀以較快的速度移動以便進行準確光學測量，如上文已經指出的。因此，預定測量條件可以包括便攜式光譜儀的最小速度，該最小速度可以通過指定測量對象的類型來預定，如還將在下文進一步詳細描述的。

30、如本文所使用的，術語“準確性”(包括其任何語法變型)是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于對精度和可靠性(具體地光學測量的精度和可靠性)中的至少一項的指示。另外地或替代性地，準確性可以包括對測量不確定性和測量誤差(具體地光學測量的不確定性和測量誤差)中的至少一項的指示。作為示例，可以通過執行一系列測量并跟蹤測量結果的波動來確定準確性。準確性可以包括對測量結果的再現性的指示。作為另外的示例，可以通過將測量結果與理論計算數據(例如模擬數據)進行比較來確定準確性。如本文所使用的，術語“準確光學測量”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于滿足針對精度、可靠性和再現性中的至少一項的至少一個最低要求的光學測量。可以預定最低要求，例如針對精度的最低要求，比如精度為例如至少95％，例如由用戶或由便攜式光譜儀的制造商或通過技術標準來預定。準確光學測量可以是足夠精確的光學測量、足夠可靠的光學測量和足夠可再現的光學測量中的至少一項。準確光學測量可以是產生強信號(比如高信號強度的測量信號)的光學測量。準確光學測量可以是產生與參考光譜(比如相同類型的另外的測量對象的參考光譜)至少在良好近似下相匹配的光譜的光學測量。如技術人員將理解的，通常，對于真實的實驗而言，完美的精度、可靠性和/或再現性實際上是不可能的。然而，高精度、高可靠性和/或高再現性(比如例如95％的精度)對于許多應用而言可能已經足夠。

31、關于光學測量的測量質量信息可以包括光學測量的預期準確性。預期準確性是可以通過使用移動傳感器信號推導出的。如本文所使用的，術語“預期準確性”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于通過使用至少一個測量參數、具體地光學測量的與便攜式光譜儀和測量對象中的至少一個的移動相關的測量參數(比如便攜式光譜儀和測量對象中的至少一個的速度)來確定或至少估計的準確性。如已經指示的，便攜式光譜儀和/或測量對象的速度越低，光學測量的準確性可能越低。因此，可以通過使用便攜式光譜儀和/或測量對象的速度和/或位置來確定預期準確性。可以通過使用物理公式、數學函數、算法、模擬、模型和查找表中的至少一個來確定預期準確性。其他選項可以是可行的。

32、可以通過使用移動傳感器信號和至少一個閾值來確定預期準確性，其中，閾值是在現場使用便攜式光譜儀之前確定的，比如在實驗室中在受控條件下通過便攜式光譜儀的不同的移動和/或加速度而確定的。例如，測量對象可以包括全谷物，其中，每種谷物可以具有略微不同的化學組成，比如在水分、蛋白質、淀粉、脂肪、糖等方面略微不同。因此，通過僅移動有限量的谷物或根本不移動測量對象，光電傳感器信號以及因此光譜測量信息(例如化學計量濃度預測)可能無法代表整個測量對象。例如，可能出現局部更高濃度的例如蛋白質，而這可能無法代表整個測量對象。因此，限于特定點位的測量可能被認為不具有代表性。準確性可以通過在測量對象移動的情況下重復多次測量來確定，其中，高準確性可以被分配給使測量對象的代表性部分在光譜儀上移動的測量，其中，高準確性可以暗示化學計量濃度預測的分散程度低。然后，這將限定分配高測量準確性所需的最小移動量，其中，最小移動量可以限定用于確定預期準確性的閾值。相應閾值可以在現場測量之前(比如在實驗室中針對特定應用的工廠校準中)確定并且然后作為任何后續現場測量的參考。因此，可能不需要在每次執行測量時都評估準確性，但是可以假設一旦超過一定速度就給定準確性。具體地，可以在實驗室中針對代表性樣品確定閾值，并且可以存儲每積分時間的最小所需速度和/或距離以供評估裝置訪問。

33、評估裝置可以被配置用于將關于光學測量的測量質量信息自動用作用于確定關于測量對象的光譜測量信息的觸發器，具體地通過在測量質量信息指示滿足對測量對象進行準確光學測量的至少一個預定測量條件時自動觸發確定關于測量對象的光譜測量信息。如本文所使用的，術語“自動”(包括其任何語法變型)是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于在不需要人類交互的情況下、具體地完全借助于至少一個裝置和/或系統(具體地，便攜式光譜儀、更具體地評估裝置)、特別是無需手動動作和/或與用戶交互的情況下執行的過程。具體地，根據關于光學測量的所確定的測量質量信息來決策是否確定關于測量對象的光譜測量信息可以由便攜式光譜儀、具體地由評估裝置執行，特別是在不執行用戶問詢或任何其他用戶交互的情況下執行。

34、如本文所使用的，術語“觸發器”(包括其任何語法變型)是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于至少一個事件的使能器或該事件的釋放器，具體地在光學測量中確定關于測量對象的光譜測量信息的使能器或者在光學測量中確定關于測量對象的光譜測量信息的釋放器。觸發器可以是或可以包括至少一個決策器或決策標準，其中，例如可以根據至少一個預定分類、例如根據至少一個物理量的至少一個范圍(例如高于或低于預定閾值的范圍)來做出決策。觸發器可以具體地根據關于光學測量的所確定的測量質量信息來做出或引起是否要確定關于測量對象的光譜測量信息的決策。觸發器可以被配置用于至少部分地控制光學測量、具體地在光學測量期間的數據收集。具體地，觸發器可以被配置用于控制在光學測量期間何時確定關于測量對象的光譜測量信息。至少在一些情況下，在光學測量期間確定關于測量對象的光譜測量信息可能產生不可信的結果，因此可能對用戶造成誤導，例如因為如已經指示的那樣僅觀察到不均勻的測量對象的一小部分。觸發器可以被配置用于防止收集不必要的和/或造成誤導的測量數據。將在下文概述若干示例，并且另外的選項也可以是可行的。觸發器可以通過使用至少一個電子電路在技術上實現，該至少一個電子電路被配置用于在至少一個決策過程(例如，比較)時生成切換操作和觸發信號(例如，二進制數字信號)中的至少一個。因此，電子電路可以包括開關(具體地晶體管)和運算放大器(具體地比較器，例如施密特觸發器)中的至少一個。其他選項可以是可行的。

35、關于光學測量的測量質量信息可以包括便攜式光譜儀的速度、測量對象的速度、以及便攜式光譜儀相對于測量對象的相對速度中的至少一項。關于光學測量的測量質量信息可以包括從速度推導出的至少一個實體(例如物理量)和/或與速度相關的至少一個信息(例如與至少一個另外的實體的比較)。關于光學測量的測量質量信息可以指示速度是否超過預定閾值。如本文所使用的，術語“預定閾值”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于在被超過時觸發至少一個事件的預定極限，比如物理量的預定最小值或預定最大值。預定閾值可以具體地取決于測量對象的類型。具體地，如還將在下文概述的，預定閾值可以是或可以包括以下項中的至少一項的最小值：便攜式光譜儀的速度、測量對象的速度、以及便攜式光譜儀相對于測量對象的相對速度。如已經指示的，測量對象越不均勻，執行可靠光學測量所需的速度可能越高。因此，作為示例，預定閾值可以通過在執行光學測量之前或在光學測量開始時指定測量對象的類型來預定。預定閾值可以是包含性的或排他性的。因此，在量等于預定閾值時或僅分別在量大于或小于閾值時，可以已經觸發事件。作為示例，通過觀察便攜式光譜儀的測量不確定性與移動傳感器信號之間的函數關系，并且通過提供可容許的最大測量不確定性，憑經驗地預定閾值。預定閾值可以是當測量不確定性等于可容許的最大測量不確定性時的移動傳感器信號。然而，用于確定預定閾值的其他選項是可行的。

36、評估裝置可以被配置用于僅在速度超過預定閾值時自動確定關于測量對象的光譜測量信息。評估裝置可以被配置用于僅在速度等于或大于預定閾值時自動確定關于測量對象的光譜測量信息。評估裝置可以被配置用于僅在速度大于預定閾值時自動確定關于測量對象的光譜測量信息。評估裝置可以被配置用于在速度低于預定閾值時自動丟棄光電傳感器信號。評估裝置可以被配置用于在速度等于或低于預定閾值時自動丟棄光電傳感器信號。因此，可以自動不收集不可信且可能造成誤導的測量數據。

37、評估裝置可以被配置用于記錄便攜式光譜儀和測量對象中的至少一個在光學測量的測量時間內的速度曲線。如本文所使用的，術語“速度曲線”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于對象的速度隨時間的進展。速度曲線可以可用于確定至少一個位置曲線，其中，位置曲線可以包括對象隨時間的至少一個位置。類似地，如本文所使用的，術語“位置曲線”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于對象的位置隨時間的進展。便攜式光譜儀和/或測量對象的位置曲線可以例如通過將便攜式光譜儀和/或測量對象的速度隨時間積分來確定。

38、關于光學測量的測量質量信息可以包括便攜式光譜儀的位置、測量對象的位置、以及便攜式光譜儀相對于測量對象的相對位置中的至少一項。如本文所使用的，術語“位置”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于對象的空間布置、具體地在參考系內的空間布置，該參考系可以例如可表示為坐標系，比如笛卡爾坐標系或極坐標系。位置可以包括對象的至少一個坐標，或者更具體地對象的至少一個點(例如對象的質心)的至少一個坐標。然而，其他點(例如邊緣)也可以是可行的。位置可以包括對象的取向，比如對象旋轉之后的取向。位置、更具體地該位置的空間移位可以指對象的變形或者可以由對象的變形引起。另外地或替代性地，位置的移位可以指對象的平移和/或旋轉，或者可以由對象的平移和/或旋轉引起。

39、評估裝置可以被配置用于僅在積分時間期間、具體地在便攜式光譜儀的光電傳感器的積分時間期間該位置空間移位至少10cm、具體地至少5cm、更具體地至少1cm之后自動確定關于測量對象的光譜測量信息。積分時間可以指光電傳感器、具體地光電傳感器的光敏區域接收光輻射的時間間隔。由光電傳感器生成的光電傳感器信號可以指示在積分時間期間由光電傳感器、具體地由光敏區域接收的光輻射量。作為示例，積分時間可以在0.1s至10s的范圍內，優選地為1s。然而，更短和/或更長的積分時間也是可行的。進一步地，要移動的空間移位可以是測量對象的粗糙度和/或固有的不均勻性的函數。因此，一旦測量對象的一部分已經被測量，就可以停止光學測量，并且僅在便攜式光譜儀移動到測量對象的不同部分時才可以重新開始光學測量。以這種方式，可以確保在測量對象的相隔足夠遠或相距足夠遠的地方對該測量對象進行測量。進一步地，位置信息通常可以幫助找到光學測量具有低準確性(例如，弱光譜或非預期光譜)的原因。典型的問題可能是光學測量是在測量對象的限制之外執行的，使得僅可能測量到樣品固持器或空氣，或者便攜式光譜儀背離測量對象傾斜或移動。當找出原因時，可以提示用戶可以重復光學測量并聚焦于這個問題以達到更好的結果。

40、評估裝置可以被配置用于通過使用位置來確定測量對象的至少一個表面平面。如本文所使用的，術語“表面平面”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于至少在良好近似下和/或至少部分地建立對象、具體地測量對象的表面的模型或繪制對象、具體地測量對象的表面的地圖的平面。如已經指示的，測量對象可以包括任意形狀。測量對象可以具體地包括任意表面粗糙度。然而，測量對象通常可以至少在經受研究的受限區域內是基本上平坦的或球面的。作為示例，測量對象可以至少在忽略表面粗糙度的良好近似下是立方體或球體。因此，通常可以通過使用一個或多個表面平面來建立測量對象的表面的模型。評估裝置可以被配置用于僅在便攜式光譜儀相對于測量對象的表面平面的法線傾斜小于30°、具體地相對于測量對象的表面平面的法線傾斜小于20°、更具體地相對于測量對象的表面平面的法線傾斜小于10°時自動確定關于測量對象的光譜測量信息。另外地或替代性地，評估裝置可以被配置用于僅在便攜式光譜儀背離測量對象的表面平面移動不超過10cm、具體地不超過5cm、更具體地不超過1cm時自動確定關于測量對象的光譜測量信息。例如，評估裝置可以被配置用于僅在以下情況下確定光譜測量信息：便攜式光譜儀沒有離開測量對象的表面平面，具體地使得便攜式光譜儀背離表面平面移動不超過給定距離并且不在便攜式光譜儀與測量對象之間產生氣隙。優選地，便攜式光譜儀和測量對象可以彼此接觸以確定光譜測量信息。以這種方式，可以確保便攜式光譜儀不會相對于測量對象的表面平面的法線傾斜太多和/或在執行光學測量時背離測量對象移動太遠，這通常可能降低光學測量的準確性和/或信號強度。

41、評估裝置可以被配置用于通過使用關于光學測量的測量質量信息來確定至少一個用戶反饋，其中，便攜式光譜儀進一步包括至少一個用戶接口，該至少一個用戶接口被配置用于向便攜式光譜儀的用戶指示用戶反饋。用戶反饋可以向便攜式光譜儀的用戶指示以下項中的至少一項：光學測量的預期準確性、便攜式光譜儀的速度、測量對象的速度、便攜式光譜儀相對于測量對象的相對速度、便攜式光譜儀的位置、測量對象的位置、便攜式光譜儀相對于測量對象的相對位置。如本文所使用的，術語“用戶反饋”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于被配置用于以原則上任意方式呈現或指示給至少一名用戶、具體地便攜式光譜儀的用戶的信息、具體地關于光學測量的至少一個方面的信息。換言之，用戶反饋可以被配置用于通知用戶關于光學測量的至少一個方面的信息，例如關于至少一個測量參數的信息。上文給出了若干示例，并且另外的選項也可以是可行的。用戶反饋可以是視覺反饋、聽覺反饋和觸覺反饋中的至少一個。其他選項也可以是可行的。作為示例，用戶反饋可以是例如便攜式光譜儀的速度的視覺表示，比如例如在便攜式光譜儀的顯示器上的書面數字或單詞或句子。

42、如本文所使用的，術語“接口”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于被配置用于在至少兩個實體之間(例如，在兩個裝置之間或在裝置與用戶之間)單向或雙向交換至少一個信息(比如交換數據或命令中的一個或多個)的裝置。接口可以包括被配置用于傳輸信息的輸出裝置和被配置用于接收信息的輸入裝置中的至少一個。接口可以是無線的和/或有線的。接口可以是或包括至少一個web接口。接口可以被配置用于提供至少一個數據傳送連接，例如藍牙或nfc。接口可以是或可以包括至少一個端口，該至少一個端口包括網絡或互聯網端口和usb端口中的一個或多個。如本文所使用的，術語“用戶接口”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于被配置用于與用戶、具體地便攜式光譜儀的用戶交互的接口。用戶接口可以被配置用于在便攜式光譜儀與用戶之間單向或雙向交換至少一個信息、具體地至少一個關于光學測量的信息。用戶接口可以被配置用于與用戶共享至少一個信息和/或用于由用戶接收至少一個信息。用戶接口可以包括顯示器(具體地觸摸顯示器)、揚聲器、麥克風和振動器中的至少一個。其他選項也可以是可行的。作為示例，用戶接口可以包括觸摸顯示器，該觸摸顯示器被配置用于向用戶顯示至少一個關于光學測量的信息和/或用于接收用戶比如經由觸摸輸入的至少一個命令(例如關于繼續或取消光學測量的命令)。例如，便攜式光譜儀可以連接到電子通信裝置(比如智能電話或平板電腦)或由其包括，其中，便攜式光譜儀的用戶接口是電子通信裝置的觸摸顯示器。

43、用戶反饋可以包括對便攜式光譜儀的用戶的至少一個動作建議、具體地用于更快地移動便攜式光譜儀或者將便攜式光譜儀移動到另一個位置的動作建議。如本文所使用的，術語“動作建議”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于具體地給便攜式光譜儀的用戶的提議或請求或建議，用于采取至少一個措施或動作、具體地至少一個關于光學測量的措施或動作。如所指示的，動作建議可以請求或要求用戶調整光學測量的至少一個測量參數，例如便攜式光譜儀的速度，具體地用于實現更好的光學測量準確性。作為示例，用戶可能太慢地移動便攜式光譜儀，但由于測量對象的高不均勻性，更快的速度可能更適合。

44、用戶反饋可以包括對便攜式光譜儀的用戶的至少一個問詢、具體地關于是要使用還是要丟棄光學測量的問詢。如本文所使用的，術語“問詢”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于以下項中的至少一項：對用戶的詢問、對用戶的請求、以及來自用戶的信息檢索。問詢可以包括可供用戶使用的至少一個選項。具體地，問詢可以包括用戶可以從中選擇的至少兩個選項。問詢可以是二進制問詢，比如是或否問詢。問詢可以包括向用戶呈現至少一個可用選項并且從用戶接收關于至少一個選定選項的輸入。

45、光電傳感器可以被配置用于檢測波長為300nm至3000nm、具體地500nm至2500nm、更具體地1400nm至2000nm的光輻射。光敏區域可以包括至少一種光電導材料。光電導材料可以選自pbs、pbse、ge、ingaas、insb、si和hgcdte中的至少一個。其他選項(比如光電二極管或熱電堆)也可以是可行的。

46、光電傳感器可以包括被配置用于對光敏區域進行讀出的至少一個讀出裝置。如本文所使用的，術語“讀出裝置”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于被配置用于量化和/或處理由至少一個測量裝置(比如便攜式光譜儀的光電傳感器的光敏區域)檢測到的至少一個物理量和/或至少一個物理量的變化的電子電路。讀出裝置可以包括分流器、分壓器、電流計、電壓計、電阻計和模數轉換器中的至少一個。另外的選項可以是可行的。

47、便攜式光譜儀可以進一步包括至少一個輻射源，該至少一個輻射源被配置用于將光輻射至少部分地朝向測量對象發射。如本文所使用的，術語“輻射源”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體地可以指但不限于被配置用于發射光輻射的裝置。輻射源可以被配置用于朝向測量對象發射光輻射，比如光束形式的光輻射。輻射源可以被配置用于同位素地發射光輻射(例如在所有空間方向上均勻地發射)，其中，所發射的光輻射的僅一部分可以照射測量對象。輻射源可以包括基于半導體的輻射源(具體地發光二極管和激光器中的至少一個)和熱輻射器(具體地白熾燈)中的至少一個。可以例如通過使用截光器來調制輻射源。另外的選項可以是可行的。

48、評估裝置可以被配置用于控制光電傳感器、移動傳感器和可選地輻射源中的至少一個。評估裝置可以被配置用于控制便攜式光譜儀或便攜式光譜儀的至少一部分。評估裝置可以至少部分地基于云。如本文所使用的，術語“基于云”是廣義術語，并且將被賦予其對于本領域普通技術人員而言普通和常規的含義并且不限于特殊或自定義含義。該術語具體可以指但不限于將評估裝置或評估裝置的至少一部分外包給至少部分地互連的外部裝置，具體是具有更大計算能力和/或數據存儲量的計算機或計算機網絡。外部裝置可以在空間上任意分布。外部裝置可以隨時間變化，具體是根據需求變化。外部裝置可以通過使用互聯網和/或至少一個內聯網來互連。外部裝置可以各自包括至少一個接口，比如用于傳送數據的通信接口。如已經指示的，評估裝置可以包括至少一個接口，比如用于傳送數據的通信接口。

49、在本發明的另一方面，披露了一種用于通過使用根據上文描述或下文進一步詳細描述的涉及便攜式光譜儀的實施例中任一項的至少一個便攜式光譜儀對至少一個測量對象執行至少一次光學測量的方法。該方法包括以下步驟：

50、a)執行便攜式光譜儀和測量對象中的至少一個的移動；

51、b)通過使用便攜式光譜儀的移動傳感器根據移動來生成至少一個移動傳感器信號；

52、c)通過使用便攜式光譜儀的評估裝置根據移動傳感器信號來確定至少一個關于光學測量的測量質量信息；

53、d)通過使用便攜式光譜儀的光電傳感器根據對光敏區域的照射來生成至少一個光電傳感器信號；以及

54、e)通過使用評估裝置根據光電傳感器信號來確定至少一個關于測量對象的光譜信息。

55、方法步驟可以以指示的順序執行。然而，應注意的是，不同的順序也是可能的。該方法可以包括未列出的另外的方法步驟。進一步地，方法步驟中的一個或多個可以執行一次或重復執行。進一步地，方法步驟中的兩個或更多個可以同時執行或以時間重疊的方式執行。

56、步驟c)可以進一步包括將關于光學測量的測量質量信息自動用作用于確定關于測量對象的光譜測量信息的觸發器，具體地通過在測量質量信息指示滿足對測量對象進行準確光學測量的至少一個預定測量條件時自動觸發光學測量。步驟c)可以進一步包括通過使用關于光學測量的測量質量信息來確定對便攜式光譜儀的用戶的至少一個用戶反饋。步驟c)可以進一步包括建議至少一個用戶動作、具體地在執行步驟d)之前更快地移動便攜式光譜儀或者將便攜式光譜儀移動到另一個位置。步驟c)可以進一步包括執行至少一個用戶問詢、具體地光學測量是否要繼續執行步驟d)或者光學測量是否要中止。對于關于用于對至少一個測量對象執行至少一次光學測量的方法的另外的定義和實施例，還可以參考以上描述。

57、該方法可以至少部分地由計算機實施。因此，至少一個方法步驟可以至少部分地由計算機實施。參考本發明的計算機實施的方面，根據本文披露的實施例中的一個或多個的方法的方法步驟中的一個或多個或者甚至所有方法步驟可以通過使用計算機或計算機網絡來執行。因此，通常，包括數據的提供和/或操控的方法步驟中的任一個可以通過使用計算機或計算機網絡來執行。通常，這些方法步驟可以包括任何方法步驟，但通常需要手動工作的方法步驟除外，比如提供樣品和/或執行實際測量的某些方面。

58、在本發明的另一方面，披露了一種非暫態計算機可讀介質。該非暫態計算機可讀介質包括指令，這些指令在由一個或多個處理器執行時使該一個或多個處理器執行根據上文描述或下文進一步詳細描述的涉及方法的實施例中任一項的方法。

59、在本發明的另一方面，披露了一種非暫態計算機可讀介質，該非暫態計算機可讀介質包括指令，當由根據本發明(比如根據上文描述的實施例中任一項和/或根據下文進一步詳細披露的實施例中任一項)的一個或多個便攜式光譜儀執行時，這些指令使該一個或多個便攜式光譜儀執行根據本發明(比如根據上文描述的實施例中任一項和/或根據下文進一步詳細披露的實施例中任一項)的方法中的至少一種方法。

60、在本發明的另一方面，披露了根據上文描述或下文進一步詳細描述的涉及便攜式光譜儀的實施例中任一項的便攜式光譜儀用于選自由以下各項組成的組的使用目的的用途：紅外檢測應用；熱檢測應用；溫度計應用；熱尋應用；火焰檢測應用；火災檢測應用；煙霧檢測應用；溫度感測應用；光譜學應用；廢氣監測應用；燃燒過程監測應用；污染監測應用；工業過程監測應用；化學過程監測應用；食品加工過程監測應用；水質監測應用；空氣質量監測應用；質量控制應用；溫度控制應用；運動控制應用；排放控制應用；氣體感測應用；氣體分析應用；運動感測應用；化學感測應用；移動應用；醫療應用；移動光譜學應用；食品分析應用；農業應用；化妝品應用。

61、如本文所披露的裝置和方法具有優于現有技術的相當大的優點。可能必須在不同位置對測量對象、具體地不均勻的測量對象進行測量，以便獲得整個測量對象的代表性光譜。這通常可能會增加對用戶、具體地非專家用戶的要求。如果沒有對測量對象的相隔足夠遠的位置進行測量，例如由于測量期間的移動速度太低，則這可能產生不太準確的測量結果。然而，這可以通過本文所披露的裝置和方法來避免。本發明的便攜式光譜儀不僅由于其便攜性而簡化操作，而且具體地促進了供非專家用戶使用。進一步地，具體地通過使用移動傳感器，便攜式光譜儀可以跟蹤其自身和/或測量對象的移動，并且基于此來評估光學測量的準確性。隨即，便攜式光譜儀可以自動決策是否要使用光學測量，使得不會收集并呈現給用戶不必要的且可能造成誤導的測量結果。另外地或替代性地，便攜式光譜儀可以例如通過指示光學測量的準確性來與用戶交互，并且詢問用戶關于進一步的程序。便攜式光譜儀甚至可以在光學測量期間通過給出用于提高光學測量的準確性的指令(例如用于更快地移動便攜式光譜儀或者將便攜式光譜儀移動到另一個位置的指令)來進一步輔助用戶。以這種方式，如本文所披露的裝置和方法可以促進提高光學測量的準確性，具體地通過獲得整個測量對象的足夠具有代表性的光譜，具體地供非專家用戶使用。

62、如本文所使用的，術語“具有”、“包括”或“包含”或其任何任意語法變型以非排他性方式使用。因此，這些術語既可以是指除了這些術語引入的特征之外，在該上下文中描述的實體中不存在另外特征的情況，又可以是指存在一個或多個另外特征的情況。作為示例，表述“a具有b”、“a包括b”和“a包含b”既可以是指除b之外，a中不存在其他要素的情況(即，a僅且單獨地由b組成的情況)，又可以是指除了b之外，實體a中還存在一個或多個另外要素(比如要素c、要素c和d或者甚至另外要素)的情況。

63、進一步地，應當注意，術語“至少一個”、“一個或多個”、或指示特征或要素可能出現一次或不止一次的類似表述典型地僅在引入相應的特征或要素時使用一次。在大多數情況下，當提及相應特征或要素時，不重復表述“至少一個”或“一個或多個”，雖然相應的特征或要素可能出現一次或不止一次。

64、進一步地，如本文所使用的，術語“優選地”、“更優選地”、“特別地”、“更特別地”、“具體地”、“更具體地”或類似術語與可選特征結合使用，而不限制替代性的可能性。因此，這些術語引入的特征是可選特征并且不旨在以任何方式限制權利要求的范圍。正如技術人員將認識到的，本發明可以通過使用替代性特征來執行。類似地，由“在本發明的實施例中”或類似表述引入的特征旨在是可選特征，而不對本發明的替代性實施例有任何限制，不對本發明的范圍有任何限制，并且不對以這種方式引入的特征與本發明的其他可選或非可選特征組合的可能性有任何限制。

65、總結并且在不排除另外可能的實施例的情況下，可以設想以下實施例：

66、實施例1：一種用于對至少一個測量對象執行至少一次光學測量的便攜式光譜儀，該便攜式光譜儀包括：

67、-至少一個光學元件，該至少一個光學元件被配置用于將由該測量對象提供的入射光輻射分離成具有組成波長分量的光譜；

68、-至少一個光電傳感器，該至少一個光電傳感器包括至少一個光敏區域，該至少一個光敏區域被配置用于從該光學元件接收該光輻射，其中，該光電傳感器被配置用于根據該光輻射對該光敏區域的照射來生成至少一個光電傳感器信號；

69、-至少一個移動傳感器，該至少一個移動傳感器被配置用于根據該便攜式光譜儀和該測量對象中的至少一個的移動來生成至少一個移動傳感器信號；以及

70、-至少一個評估裝置，該至少一個評估裝置被配置用于通過使用該移動傳感器信號來確定關于該光學測量的至少一個測量質量信息，其中，該評估裝置進一步被配置用于通過使用該光電傳感器信號來確定關于該測量對象的至少一個光譜測量信息。

71、實施例2：根據前一項實施例所述的便攜式光譜儀，其中，該移動傳感器信號取決于以下項中的至少一項：該便攜式光譜儀的絕對移動、具體地該便攜式光譜儀的速度；該測量對象的絕對移動、具體地該測量對象的速度；該便攜式光譜儀相對于該測量對象的相對移動、具體地相對速度，或者反之亦然。

72、實施例3：根據前述實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，關于該光學測量的測量質量信息包括以下信息：該信息指示是否滿足對該測量對象進行準確光學測量的至少一個預定測量條件、具體地關于以下項中的至少一項的至少一個測量條件：該便攜式光譜儀和該測量對象中的至少一個的移動；該便攜式光譜儀和該測量對象中的至少一個的位置。

73、實施例4：根據前述實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，關于該光學測量的測量質量信息包括該光學測量的預期準確性，該預期準確性是通過使用該移動傳感器信號推導出的。

74、實施例5：根據前述實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，該評估裝置被配置用于將關于該光學測量的測量質量信息自動用作用于確定關于該測量對象的光譜測量信息的觸發器，具體地通過在該測量質量信息指示滿足對該測量對象進行準確光學測量的該至少一個預定測量條件時自動觸發確定關于該測量對象的光譜測量信息。

75、實施例6：根據前述實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，關于該光學測量的測量質量信息包括該便攜式光譜儀的速度、該測量對象的速度、以及該便攜式光譜儀相對于該測量對象的相對速度中的至少一項。

76、實施例7：根據前一項實施例所述的便攜式光譜儀，其中，關于該光學測量的測量質量信息指示該速度是否超過預定閾值。

77、實施例8：根據前一項實施例所述的便攜式光譜儀，其中，該評估裝置被配置用于僅在該速度超過該預定閾值時自動確定關于該測量對象的光譜測量信息。

78、實施例9：根據前兩項實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，該評估裝置被配置用于在該速度低于該預定閾值時自動丟棄該光電傳感器信號。

79、實施例10：根據前述實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，該移動傳感器包括加速度傳感器、速度計、位置傳感器、陀螺儀、光學傳感器(具體地，光學速度傳感器)中的至少一個。

80、實施例11：根據前述實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，該評估裝置被配置用于記錄該便攜式光譜儀和該測量對象中的至少一個在該光學測量的測量時間內的速度曲線。

81、實施例12：根據前述實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，關于該光學測量的測量質量信息包括該便攜式光譜儀的位置、該測量對象的位置、以及該便攜式光譜儀相對于該測量對象的相對位置中的至少一項。

82、實施例13：根據前一項實施例所述的便攜式光譜儀，其中，該評估裝置被配置用于僅在積分時間期間該位置空間移位至少10cm、具體地至少5cm、更具體地至少1cm之后自動確定關于該測量對象的光譜測量信息。

83、實施例14：根據前兩項實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，該評估裝置被配置用于通過使用該位置來確定該測量對象的至少一個表面平面。

84、實施例15：根據前一項實施例所述的便攜式光譜儀，其中，該評估裝置被配置用于僅在該便攜式光譜儀相對于該測量對象的表面平面的法線傾斜小于30°、具體地相對于該測量對象的表面平面的法線傾斜小于20°、更具體地相對于該測量對象的表面平面的法線傾斜小于10°時自動確定關于該測量對象的光譜測量信息。

85、實施例16：根據前兩項權利要求中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，該評估裝置被配置用于僅在該便攜式光譜儀背離該測量對象的表面平面移動不超過10cm、具體地不超過5cm、更具體地不超過1cm時自動確定關于該測量對象的光譜測量信息。

86、實施例17：根據前述實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，該評估裝置被配置用于通過使用關于該光學測量的測量質量信息來確定至少一個用戶反饋，其中，該便攜式光譜儀進一步包括至少一個用戶接口，該至少一個用戶接口被配置用于向該便攜式光譜儀的用戶指示該用戶反饋。

87、實施例18：根據前一項實施例所述的便攜式光譜儀，其中，該用戶反饋向該便攜式光譜儀的用戶指示以下項中的至少一項：該光學測量的預期準確性、該便攜式光譜儀的速度、該測量對象的速度、該便攜式光譜儀相對于該測量對象的相對速度、該便攜式光譜儀的位置、該測量對象的位置、該便攜式光譜儀相對于該測量對象的相對位置。

88、實施例19：根據前兩項實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，該用戶反饋包括對該便攜式光譜儀的用戶的至少一個動作建議、具體地用于更快地移動該便攜式光譜儀或者將該便攜式光譜儀移動到另一個位置的動作建議。

89、實施例20：根據前三項實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，該用戶反饋包括對該便攜式光譜儀的用戶的至少一個問詢、具體地關于是要使用還是要丟棄該光學測量的問詢。

90、實施例21：根據前述實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，該光電傳感器被配置用于檢測波長為300nm至3000nm、具體地500nm至2500nm、更具體地1400nm至2000nm的光輻射。

91、實施例22：根據前述實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，該光敏區域包括至少一種光電導材料。

92、實施例23：根據前一項實施例所述的便攜式光譜儀，其中，該光電導材料選自pbs、pbse、ge、ingaas、insb、si和hgcdte中的至少一個。

93、實施例24：根據前述實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，該光電傳感器包括被配置用于對該光敏區域進行讀出的至少一個讀出裝置。

94、實施例25：根據前述實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，該便攜式光譜儀進一步包括被配置用于將光輻射至少部分地朝向該測量對象發射的至少一個輻射源。

95、實施例26：根據前一項實施例所述的便攜式光譜儀，其中，該輻射源包括基于半導體的輻射源(具體地發光二極管和激光器中的至少一個)和熱輻射器(具體地白熾燈)中的至少一個。

96、實施例27：根據前述實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，該評估裝置被配置用于控制該光電傳感器、該移動傳感器和可選地該輻射源中的至少一個。

97、實施例28：根據前述實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，該評估裝置至少部分地基于云。

98、實施例29：根據前述實施例中任一項所述的便攜式光譜儀，其中，該光學元件包括至少一個光學濾波器元件。

99、實施例30：一種用于通過使用至少一個根據前述實施例中任一項所述的便攜式光譜儀對至少一個測量對象執行至少一次光學測量的方法方法，該方法包括以下步驟：

100、a)執行該便攜式光譜儀和該測量對象中的至少一個的移動；

101、b)通過使用該便攜式光譜儀的移動傳感器根據該移動來生成至少一個移動傳感器信號；

102、c)通過使用該便攜式光譜儀的評估裝置根據該移動傳感器信號來確定關于該光學測量的至少一個測量質量信息；

103、d)通過使用該便攜式光譜儀的光電傳感器根據對該光敏區域的照射來生成至少一個光電傳感器信號；以及

104、e)通過使用該評估裝置根據該光電傳感器信號來確定關于該測量對象的至少一個光譜信息。

105、實施例31：根據前一項實施例所述的方法，其中，步驟c)進一步包括將關于該光學測量的測量質量信息自動用作用于確定關于該測量對象的光譜測量信息的觸發器，具體地通過在該測量質量信息指示滿足對該測量對象進行準確光學測量的至少一個預定測量條件時自動觸發該光學測量。

106、實施例32：根據前述方法實施例中任一項所述的方法，其中，步驟c)進一步包括通過使用關于該光學測量的測量質量信息來確定對該便攜式光譜儀的用戶的至少一個用戶反饋。

107、實施例33：根據前一項實施例所述的方法，其中，步驟c)進一步包括建議至少一個用戶動作、具體地在執行步驟d)之前更快地移動該便攜式光譜儀或者將該便攜式光譜儀移動到另一個位置。

108、實施例34：根據前兩項實施例中任一項所述的方法，其中，步驟c)進一步包括執行至少一個用戶問詢、具體地該光學測量是否要繼續執行步驟d)或者該光學測量是否要中止。

109、實施例35：根據前述方法實施例中任一項所述的方法，其中，該方法至少部分地由計算機實施。

110、實施例36：一種非暫態計算機可讀介質，該非暫態計算機可讀介質包括指令，這些指令在由一個或多個處理器執行時使該一個或多個處理器執行根據前述方法實施例中任一項所述的方法中的至少一種方法。

111、實施例37：一種非暫態計算機可讀介質，該非暫態計算機可讀介質包括指令，這些指令在由根據前述涉及便攜式光譜儀的實施例中任一項所述的一個或多個便攜式光譜儀執行時使該一個或多個便攜式光譜儀執行根據前述方法實施例中任一項所述的方法中的至少一種方法。

112、實施例38：根據前述涉及便攜式光譜儀的實施例中任一項所述的便攜式光譜儀的用于選自由以下各項組成的組的使用目的的用途：紅外檢測應用；熱檢測應用；溫度計應用；熱尋應用；火焰檢測應用；火災檢測應用；煙霧檢測應用；溫度感測應用；光譜學應用；廢氣監測應用；燃燒過程監測應用；污染監測應用；工業過程監測應用；化學過程監測應用；食品加工過程監測應用；水質監測應用；空氣質量監測應用；質量控制應用；溫度控制應用；運動控制應用；排放控制應用；氣體感測應用；氣體分析應用；運動感測應用；化學感測應用；移動應用；醫療應用；移動光譜學應用；食品分析應用；農業應用；化妝品應用。