[0001] 本发明涉及一种检测装置、检测方法与检测系统，尤其涉及一种光学检测装置、光学检测方法与光学检测系统。

[0002] 使用光学式的检测仪器配合酵素来进行农药的筛检已是行之有年的技术。然而，过去这类传统的农药检测主要是在农会或是各蔬果集散场中进行，而此些光学式的检测仪器在操作使用往往须经过专业的训练。其中一旦操作人员手法上有疏失，或是在使用的酵素种类与所欲检测的农药本身配合有误，皆可能会产生错误的检测结果，导致农药残留或是不合格的作物流入市场而造成消费者健康的损失。

[0003] 近年来食品安全问题一再发生，国人对于食安方面也就越来越重视。随着食品安全意识的抬头，这类的农药检测需求已然扩展到许多大卖场以及连锁餐厅或饮料店。如此一来，操作人员的训练、机器异常或是酵素种类或活性等管控就更加困难，以致于操作手法或是作物取样不恰当的机会大量增加，误判的比例也就更加扩大。因此，一个能够提供即时监控功能的检测仪器对于现今的使用者而言是不可或缺。

[0075] 现将详细参考本发明之较佳实施例，在附图中说明所述较佳实施例之实例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件代表相同或类似部分。

[0076] 下文将通过多个实施例来描述本发明，然所述的实施例并非用以限定本发明。并且，以下所述的实施例还可以在合理的情形下适当的组合、取代或省略，以满足不同的实际需求。在本案说明书全文(包括权利要求书)中所使用的“耦接”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接在第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。此外，“信号”一词可指至少一电流、电压、电荷、温度、数据、或任何其他一或多个信号。

[0077] 图1是本发明一实施例的光学检测装置的结构示意图。图2是本发明一实施例的光学检测装置的结构示意图。

[0078] 请参照图1及图2，本实施例的光学检测装置100包括检测装置本体110与数据传输元件130。检测装置本体110包括光源111、试样空间113、传感器115以及处理单元117。光源111是用以产生通过试样空间113的光信号L1，光信号L1的波长范围是依需求选择，本发明并不加以限制。在本实施例中，光源111例如波长是200～400纳米(nm)紫外光或
400～760纳米(nm)红外光的灯管(Lamp)，本发明不在此限制光源的类型。试样空间113例如是比色试管、量筒或量杯等任何透明并可用以容纳待测样品的容器。

[0079] 在本实施例中，试样空间113可用以容置样品S(未示出)，而样品S的制备方式将在以下段落详细描述。光信号L1由光源111产生并且通过试样空间113转换为光信号L2。传感器115用以接收光信号L2，在本实施例中，光学检测装置100是通过类比数位转换器(未示出)将光信号L2转换为处理单元117适于处理的数据格式并传递至处理单元117。处理单元117耦接至光源111以及传感器115，用以控制光源111的运作以及从传感器115接收数据并加以运算处理。在本实施例中，处理单元117例如是微控制器(micro-controller)、嵌入式控制器(embedded controller)、中央处理器(central processing unit,CPU)或类似的元件，而本发明不在此限制处理单元的种类。

[0080] 在本实施例中，数据传输元件130耦接至处理单元117，配置在光学检测装置100中用以协同处理单元117将数据传输至外部设备。数据传输元件130例如是有线的通用序列汇流排(USB)、无线的蓝芽(Bluetooth)或无线保真网路(Wireless Fidelity，Wi-Fi)等通讯模块，本发明不在此限制。在本实施例中，数据传输元件130耦接在外部的电子装置150，用以将检测装置本体110产生的数据传输至电子装置150中。电子装置150除了用以接收数据传输元件130的数据外，也可用以输入及输出数据，并且还可用以上传数据至数据处理装置及从数据处理装置下载数据。在本实施例中，电子装置150例如是智能手机、平板电脑、笔记型电脑或桌上型电脑等，本发明不在此限制。

[0081] 值得一提的是，在本实施例中，光学检测装置100是耦接在外部的电子装置150来搭配运作。然而，在另一实施例中，也可以是如图2所示，电子装置150、检测装置本体110和数据传输元件130共同配置在光学检测装置200中作为一个整体来运作。

[0082] 图3是本发明一实施例的数据处理装置的结构示意图。

[0083] 请参照图3，数据处理装置300包括主机系统301与云端数据库303。在本实施例中，主机系统301例如是个人电脑或伺服器，其例如可包括如中央处理单元、运算模块、储存模块、通讯模块、电源模块等适当的功能性元件，本发明并不加以限制。中央处理单元例如是微控制器(micro-controller)、嵌入式控制器(embedded controller)、中央处理器(central processing unit,CPU)或类似的元件，用以依据不同类型的数据做不同的分析或判断，而分析或判断的方式将在以下说明中详细描述。通讯模块例如是包括有线与无线网路，用以与电子装置150传输数据。云端数据库303是耦接在主机系统301，用以储存数据。在本实施例中，云端数据库303可以是配置在主机系统301中或是独立设置在主机系统301之外。

[0084] 图4是本发明一实施例的检测信息的示意图。图7是本发明的一实施例的分析结果的示意图。图8是本发明一实施例的光学检测方法的流程图。

[0085] 请参照图1、图4、图7与图8。在本实施例中，光学检测方法例如是利用光学检测装置100来检测蔬果样品中是否含有农药。首先，加入萃取液至装有蔬果样品的试管中，以将残留在蔬果样品中的农药溶出，如此可取得试管中的溶液为样品S。在步骤S801中，首先在试样空间113中放入样品S并加入缓冲液与酵素，静置一小段时间，待酵素开始发生反应后，再加入呈色剂与基质以使试样空间113中的溶液显色。静置的时间长短是依据酵素的种类与其发生反应的速度来决定。之后，光学检测装置100利用光信号L1通过试样空间113转换为光信号L2，接着，传感器115取得光信号L2，并且在将其转换为处理单元117可接收的数据格式后传递至处理单元117中，如此一来，处理单元117经计算得到光信号L2强度随时间变化的速度，便可取得检测信息DInfo的样品量测数据D05。在本实施例中，由于欲检测的农药抑制所加入的酵素的反应，因此倘若光信号L2随时间变化的速度越慢，则表示酵素的反应速率越慢，也就表示样品S中的农药含量越高。

[0086] 然而，在本实施例中，如图4所示，检测信息DInfo除了样品量测数据D05，还包括酵素活性D01与对照组数据D03。

[0087] 关于酵素活性D01，将放入试样空间113的样品S替换为农药，并且重复执行上述步骤S801即可取得检测信息DInfo中的酵素活性D01。关于对照组数据D03，将放入试样空间113的上述样品S移除并且重复执行两次上述步骤S801即可得到检测信息DInfo中的对照组数据D03，也就是说，对照组数据D03中将包含两次检测所得到的信息。

[0088] 在本实施例中，上述的萃取液例如是酒精；缓冲液例如是无水磷酸氢二钾和磷酸二氢钾；酵素例如是乙酰胆碱酯酶；呈色剂例如是二硫代二硝基苯甲酸和碳酸氢钠；以及基质例如是硫代乙酰胆碱。但本发明并不限制于此，上述的萃取液、缓冲液、酵素、呈色剂与基质的种类或是否添加需视所欲检测的化学物质来决定。

[0089] 在本实施例中，处理单元117取得检测信息DInfo后，在步骤S803中，数据传输元件130通过电子装置150将检测信息DInfo上传至数据处理装置300。之后在步骤S805中，数据处理装置根据所收到的检测信息DInfo产生分析结果并将其回传至电子装置150，再由电子装置150接收上述检测信息DInfo的分析结果。

[0090] 首先，由于所使用的酵素可能因为储存或是在货运途中的环境变化导致活性降低或消失，因此在本实施例中，在步骤S805，数据处理装置300的主机系统301根据检测信息DInfo中的酵素活性D01来判断所使用的酵素活性是否在允许范围之内，并且将此分析结果回传至电子装置150中。在电子装置150接收上述分析结果后，将有利于使用者校正其执行光学检测方法时所使用的酵素。例如，倘若依据酵素活性D01的分析结果显示所使用的酵素活性过低，也就是说，酵素活性D01的信息显示将样本S替换为农药时，光信号L2随时间变化的速度过慢，则使用者可以根据此分析结果更换新的酵素并且重新执行此光学检测方法。

[0091] 其次，由于使用者执行此光学检测方法的操作手法可能不稳定或是检测装置本体110本身可能发生故障，如此也将影响检测结果的准确度。因此，在本实施例中，在步骤S805，数据处理装置300的主机系统301也根据检测信息DInfo中的对照组数据D03来判断上述的操作手法是否稳定及检测装置本体110是否发生故障，并且将此分析结果回传至电子装置150中。在电子装置150接收到上述的分析结果后，将有利于使用者校正其执行光学检测方法的流程。例如，倘若依据对照组数据D03的分析结果显示两次检测的结果并不一致，则推定使用者的操作手法不稳定，如此使用者便可以根据此分析结果来决定重新执行此光学检测方法或更换新的使用者来重新执行此光学检测方法。又例如，倘若依据对照组数据D03的分析结果显示未感测到光信号L2，则推定检测装置本体110发生故障，如此使用者便可以依据此分析结果来决定更换检测装置本体110并且重新执行此光学检测方法。

[0092] 在本实施例中，数据处理装置300的主机系统301还根据检测信息DInfo中的样品量测数据D05来判断蔬果样品的农药残留是否超标并且获得分析结果，再将此分析结果回传至电子装置150中。其中，倘若样品量测数据D05的信息显示光信号L2随时间变化的速度小于一预设的速度门槛值，也就表示样品S中的农药过多，则推定蔬果样品中的农药残留超标。图5是本发明一实施例的认证信息的示意图。图6是本发明的一实施例的种类信息的示意图。图9是本发明一实施例的光学检测方法的流程图。

[0093] 请参照图5、图6与图9，步骤S901、S903的操作方法是相同于上述图8的步骤S801、S803。在本实施例中，在步骤S905，电子装置150还用以输入检测装置主体110的认证信息ID以及样品S所对应的蔬果样品的种类信息TYP，并且在步骤S907中将所输入的认证信息ID与种类信息TYP传递至数据处理装置300。接着数据处理装置300处理其所接收到的信息以产生分析结果再回传至电子装置150中，并且在步骤S909中，电子装置150用以接收上述的分析结果。数据处理装置300产生分析结果的方法在以下详细描述。此外，如图5所示，在本实施例中，检测装置主体110的认证信息ID例如是包括使用者姓名501与检测装置主体110的仪器序号503。如图6所示，其中蔬果样品的种类信息TYP例如是包括作物种类601、生产时间603、生产地点605以及产销履历607。

[0094] 图10是本发明一实施例的数据处理装置处理信息并产生分析结果的流程图。

[0095] 请参照图10，在本实施例中，在步骤S1001中，数据处理装置300接收电子装置150所传递的检测信息DInfo，并且在步骤S1003中，数据处理装置300将所接收的检测信息DInfo储存至云端数据库303中。在步骤S1005中，数据处理装置300的主机系统301分析检测信息DInfo中的酵素活性D01、对照组数据D03与样品量测数据D05并且产生分析结果。最后在步骤1007中将上述的分析结果回传至电子装置150中。

[0096] 请再参照图10，在另一实施例中，在步骤S1001，数据处理装置300接收从电子装置150传递的检测信息DInfo、认证信息ID与种类信息TYP。在步骤S1003中，数据处理装置300将检测信息DInfo、其所对应的检测装置主体110的认证信息ID与其所对应的蔬果样本的种类信息TYP储存至云端数据库303中。接着，在步骤S1005与步骤S1007中，数据处理装置300的主机系统301分析检测信息DInfo与其所对应的检测装置主体110的认证信息ID和蔬果样本的种类信息TYP以得到分析结果ANA并回传至对应的电子装置150中。例如，在步骤S1005中，数据处理装置300的主机系统301根据检测信息DInfo与其所对应的检测装置主体110的认证信息ID，来分析发生检测装置主体故障的检测装置主体110的仪器序号503，并且在步骤S1007中将此分析结果回传至对应该检测主体装置110所耦接的电子装置150中。

[0097] 在本实施例中，在步骤S1005与步骤S1007中，数据处理装置300的主机系统301还用以整合分析储存在云端数据库303的多笔数据并回传至对应的电子装置150中。

[0098] 例如，在步骤S1005中，数据处理装置300的主机系统301根据云端数据库303所储存的多个检测信息与所对应的多个检测装置主体的认证信息，分析发生操作手法不稳定机率高于数据处理装置300所设定的门槛值的使用者姓名，并且在步骤S1007中将此分析结果回传至对应该些使用者姓名的检测装置主体所耦接的电子装置中。如此一来，将有助于改善执行光学检测方法时人为操作的误差。

[0099] 又例如，在步骤S1005中，数据处理装置300的主机系统301根据云端数据库303所储存的多个检测信息与所对应的多个蔬果样本的种类信息，分析发生农药残留超标机率高于数据处理装置300所设定的门槛值的生产地点及作物种类，并且在步骤S1007中将此分析结果回传至对应该些生产地点及作物种类的该些检测装置主体所耦接的电子装置中。如此一来，倘若该些电子装置的使用者为农民，将有助于根据该些生产地点及作物种类调程中的农药使用方式；倘若该些电子装置的使用者为卖场或运销中心，则有助于筛选出较可信任的农产品货源。

[0100] 图11是本发明一实施例的光学检测系统的示意图。

[0101] 请参照图11，在本实施例中，光学检测系统1000包括第一光学检测装置101、第二光学检测装置103、第一电子装置151、第二电子装置153、第三光学检测装置201与数据处理装置300。第一光学检测装置101与第二光学检测装置103的构件、功能与使用方法类似于上述的光学检测装置100，可将其检测所得到的信息分别通过第一电子装置151与第二电子装置153传递至数据处理装置300中。此外，在本实施例中，光学检测系统1000也可以通过第一电子装置151与第二电子装置153输入信息并传递至数据处理装置300中。而第三光学检测装置201的构件、功能与使用方法是类似于上述的光学检测装置200，并且包括第三电子装置155，其配置在第三光学检测装置201当中。因此，第三光学检测装置201可直接将其检测所得到的信息与所输入的信息一并传递至数据处理装置300中。

[0102] 在本实施例中，光学检测系统1000的数据处理装置300处理并分析所接收到的信息，在将所得到的分析结果回传至所分析的信息所对应的第一电子装置151、第二电子装置153或光学检测装置201中的第三电子装置。在本实施例中所执行的各操作方法及流程步骤皆已于前述实施例中详细说明，在此不再赘述。

[0103] 综上所述，本发明实施例提供的光学检测装置与方法通过将检测信息上传，利用数据处理装置分析后将分析结果即时的回馈，可监控每次光学检测方法的操作，有效达到降低人为误差，提高检测准确度的功效。另外，本发明实施例提供的光学检测装置、方法与系统还通过整合分析多笔检测信息、检测装置主体的认证信息以及样品的种类信息，可让使用者通过利用本发明的光学检测装置、方法与系统，得到对其有所帮助的整合分析结果。

[0104] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。