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原文传递一种基于图像分析的无机氮检测方法

专利名称：	一种基于图像分析的无机氮检测方法
摘要：	本发明公开了一种基于图像分析的无机氮检测方法，包括：S101、对待测溶液及标准溶液进行显色处理以生成待测反应液及标准反应液；S102、获取待测反应液图像、标准反应液图像、校正色卡图像及空白区域图像；S103、读取并生成待测液RGB平均光密度数据、标准液RGB平均光密度数据、色卡RGB平均光密度数据及白区RGB平均光密度数据；S104、对待测液RGB平均光密度数据及标准液RGB平均光密度数据分别进行校正操作；S105、选择取样通道，根据取样通道、标准溶液浓度及经校正的标准液RGB平均光密度数据建立浓度函数，将经校正的待测液RGB平均光密度数据代入浓度函数计算待测溶液的浓度。采用本发明，使得检测准确性较高，检测设备便于携带，操作流程简单，检测成本低廉。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	佛山市碧沃丰生物科技股份有限公司
发明人：	雷明科;胡亚冬;潘永钊;陈倩瑜;范德朋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201910464415.7
公开号：	CN110376188A
代理机构：	广州三环专利商标代理有限公司
代理人：	胡枫
分类号：	G01N21/78(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	528200 广东省佛山市南海区桂城深海路17号瀚天科技城A区8号楼5楼501-1单元
主权项：	1.一种基于图像分析的无机氮检测方法，其特征在于，包括： S101、采用定性检测方法对白瓷板中的待测溶液进行显色处理以生成待测反应液，采用定性检测方法对白瓷板中的标准溶液进行显色处理以生成标准反应液； S102、获取待测反应液图像、标准反应液图像、校正色卡图像及空白区域图像； S103、读取所述待测反应液图像的RGB通道平均光密度数据以生成待测液RGB平均光密度数据，读取所述标准反应液图像的RGB通道平均光密度数据以生成标准液RGB平均光密度数据，读取所述校正色卡图像的RGB通道平均光密度数据以生成色卡RGB平均光密度数据，读取所述空白区域图像的RGB通道平均光密度数据以生成白区RGB平均光密度数据； S104、根据所述色卡RGB平均光密度数据及所述白区RGB平均光密度数据，对所述待测液RGB平均光密度数据及所述标准液RGB平均光密度数据分别进行校正操作，以生成校正待测液RGB平均光密度数据及所述校正标准液RGB平均光密度数据； S105、从RGB三通道中选择一个或多个取样通道，根据所述取样通道、所述标准溶液浓度及所述校正标准液RGB平均光密度数据建立浓度函数，将所述校正待测液RGB平均光密度数据代入所述浓度函数计算所述待测溶液的浓度。 2.如权利要求1所述基于图像分析的无机氮检测方法，其特征在于，所述步骤S102的具体步骤包括：选取校正色卡；对图像采集设备进行白平衡及亮度调节；采用图像采集设备同时采集所述待测反应液图像、所述标准反应液图像、所述校正色卡图像及所述空白区域图像。 3.如权利要求1所述基于图像分析的无机氮检测方法，其特征在于，所述步骤S103包括对所述待测液RGB平均光密度数据及所述标准液RGB平均光密度数据进行校正色差操作，具体步骤包括：计算所述校正色卡图像的标准RGB通道光密度数据，得到色卡RGB标准光密度数据；根据所述色卡RGB平均光密度数据与所述色卡RGB标准光密度数据，通过最小二乘法建立拟合校正曲线函数；将所述标准液RGB平均光密度数据代入所述拟合校正曲线函数，计算出色差校正标准液RGB平均光密度数据；将所述待测液RGB平均光密度数据代入所述拟合校正曲线函数，计算出色差校正待测液RGB平均光密度数据。 4.如权利要求3所述基于图像分析的无机氮检测方法，其特征在于，所述步骤S103还包括对所述色差校正待测液RGB平均光密度数据及色差校正标准液RGB平均光密度数据进行校正明暗差异操作，具体步骤包括：将所述白区RGB平均光密度数据代入所述拟合校正曲线函数，计算出色差校正白区RGB平均光密度数据；将所述色差校正标准液RGB平均光密度数据减去所述色差校正白区RGB平均光密度数据，计算出校正标准液RGB平均光密度数据；将所述色差校正待测液RGB平均光密度数据减去所述色差校正白区RGB平均光密度数据，计算出校正待测液RGB平均光密度数据。 5.如权利要求4所述基于图像分析的无机氮检测方法，其特征在于，所述步骤S105包括：预设主浓度范围及副浓度范围，从RGB三通道中选取主通道及副通道；从所述校正标准液RGB平均光密度数据中选取所述主通道的平均光密度数据以生成作为校正标准液主通道平均光密度数据，从所述校正待测液RGB平均光密度数据中选取所述主通道的平均光密度数据以生成校正待测液主通道平均光密度数据；从所述校正标准液RGB平均光密度数据中选取所述副通道的平均光密度数据以生成校正标准液副通道平均光密度数据，从所述校正待测液RGB平均光密度数据中选取所述副通道的平均光密度数据以生成校正待测液副通道平均光密度数据；在主浓度范围内，以所述校正标准液主通道平均光密度数据与所述标准溶液浓度建立主浓度函数CN＝m1×Tm+n1，其中CN为溶液浓度，Tm为校正标准液主通道平均光密度数据，m1及n1为常数；在副浓度范围内，以所述校正标准液副通道平均光密度数据与所述标准溶液浓度建立副浓度函数CN＝m2×TS+n2，其中CN为溶液浓度，TS为校正标准液副通道平均光密度数据，m2及n2为常数；当所述校正待测液主通道平均光密度数据大于预设浓度的所述校正标准液主通道平均光密度数据时，将所述校正待测液主通道平均光密度数据代入所述主浓度函数计算所述待测溶液的浓度，当所述校正待测液主通道平均光密度数据小于预设浓度的所述校正标准液主通道平均光密度数据的预设倍数时，将所述校正待测液副通道平均光密度数据代入所述副浓度函数计算所述待测溶液的浓度，否则，采用所述主浓度函数及所述副浓度函数进行计算，对两个计算结果取平均值得出所述待测溶液的浓度。 6.如权利要求5所述基于图像分析的无机氮检测方法，其特征在于，所述主浓度范围大于所述副浓度范围。 7.如权利要求4所述基于图像分析的无机氮检测方法，其特征在于，所述步骤S105包括：从RGB三通道中选取高相关通道；从所述校正标准液RGB平均光密度数据中选取所述高相关通道的平均光密度数据作为校正标准液高相关通道平均光密度数据，从所述校正待测液RGB平均光密度数据中选取所述高相关通道的平均光密度数据作为校正待测液高相关通道平均光密度数据；以所述校正标准液高相关通道平均光密度数据与所述标准溶液浓度建立浓度函数CN＝m1×Tc+n1，其中CN为溶液浓度，Tc为校正标准液高相关通道平均光密度数据，m1及n1为常数；将所述校正待测液高相关通道平均光密度数据代入所述浓度函数计算所述待测溶液的浓度。 8.如权利要求1所述基于图像分析的无机氮检测方法，其特征在于，所述无机氮包括氨氮、硝酸盐氮及亚硝酸盐氮。 9.如权利要求2所述基于图像分析的无机氮检测方法，其特征在于，所述校正色卡包括特定颜色色卡；所述特定颜色色卡的颜色类别及颜色深浅范围根据所述显色处理结果进行选择。 10.如权利要求2或权利要求9所述基于图像分析的无机氮检测方法，其特征在于，所述校正色卡还包括灰色校正色卡、黑色校正色卡及白色校正色卡；所述对图像采集设备进行白平衡及亮度调节的步骤包括: 使用所述灰色校正色卡对所述图像采集设备的采集参数进行白平衡调节，并使得所述空白区域图像亮度大于所述白色校正色卡，以及使得所述待测反应液图像及所述标准反应液图像的最低亮度值均高于所述黑色校正色卡。
所属类别：	发明专利