[發明專利]一種基于顏色識別的待測液濃度定量檢測方法

有效

• 申請號: 201711325082.7
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108051434B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 陳淞;曾銳;耿斯卿
• 申請（專利權）人: 深圳市在田翊方科技有限公司
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;G01N21/27
• 代理公司: 北京權智天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11638
• 代理人: 王新愛

1.一種基于顏色識別的待測液濃度定量檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1，將待測液融入檢測物，待測液在檢測物內發生顏色反應；所述檢測物為小孔徑硝酸纖維試紙；

步驟S2，計算步驟S1中顏色反應時間，保證顏色反應充分進行，確定檢測物內的顏色反應區域，在檢測物內的顏色反應區域周邊布置多塊顏色組塊；所述顏色組塊包括用于輔助計算照射光色度值的顏色塊、用于輔助計算照射光亮度值的顏色塊、用于驗證照射光計算結果正確性的顏色塊和用于注冊并定位顏色組塊對應關系的顏色塊；

步驟S3，利用傳感器設備獲取顏色反應區域和顏色組塊的漫反射光信息；

步驟S4，通過圖像識別技術定位顏色反應區域和各個顏色組塊所對應的信息，并將漫反射光信息轉換為特定色彩空間下的顏色坐標；

步驟S5，通過光學原理，將顏色反應區域和顏色組塊漫反射信息、環境光照以及其他外部因素等效推算為一等效環境光照；

步驟S6，判斷等效環境光照是否符合要求，等效環境光照符合要求則進入下一步驟，等效環境光照不符合要求，則需改善等效環境光照，重新判斷，直至符合要求；對于測得等效環境光照照射光譜E(λ)與反射光譜集S(λ)＝[S₁(λ),S₂(λ),...,S_i(λ),...]^T，i→∞，則測試程序可以進行下去的必要條件是：對任意的反射光譜的范數滿足：

||E(λ),S_i(λ)||_*1+||E(λ),S_i(λ)||_*2＝n_d+n_l≤δ_d+δ_l＝δ_es

否則，等效環境光照照射光中所具有的可反射光亮度不夠，無法為待測物濃度測試提供足夠的依據；其中，范數n_d指示照射光譜與反射光譜的匹配度，若其數值大于δ_d，則意味著當前等效光照中的主波峰與變色區主反射波峰的距離過大，探取到的顏色不能用作濃度判斷；范數n_l指示照射光在變色區祝反射波峰段的光功率分布情況，若其數值大于δ_l，則意味著光照強度過暗，無法提供有效測試結果；

步驟S7，計算顏色反應區域標準顏色；

步驟S8，通過顏色反應區域標準顏色與待測液濃度的對應關系計算待測液濃度，輸出結果。

2.如權利要求1所述的基于顏色識別的待測液濃度定量檢測方法，其特征在于，所述步驟S2中，顏色組塊固化在顏色反應區域邊上，或僅在觀測時置于顏色反應區域周邊，以保證顏色組塊與顏色反應區域在觀測時處于相同的環境；所述顏色組塊與顏色反應區域的相對位置的確定通過卡槽、滑槽和鎖扣實現。

3.如權利要求2所述的基于顏色識別的待測液濃度定量檢測方法，其特征在于，所述顏色組塊與顏色反應區域同位于觀測范圍內，顏色反應區域放置于卡槽內，卡槽放置于觀測范圍中間，顏色組塊呈矩陣式分布于卡槽兩邊，顏色組塊和卡槽以觀測范圍中心呈中心對稱分布。

4.如權利要求1所述的基于顏色識別的待測液濃度定量檢測方法，其特征在于，所述步驟S5中，由于物體不可能反射出未曾照射其上的光亮，在等效環境光下顏色被認為是環境光照的一個明科夫斯基范數比，其遵循計算式：

其中，[r_e,g_e,b_e]^T為等效環境光照的RGB顏色值坐標，[μ_p(R_p),μ_p(G_p),μ_p(B_p)]^T為顏色組塊在等效環境光照下的實測RGB坐標的p階明科夫斯基范數，N為成功測得的顏色組塊數目，M_n為第n個顏色塊被細分的最小區塊的個數，f(n,m)為以n，m標記的最小區塊上的RGB加權灰度值，R(n,m)、G(n,m)和B(n,m)分別是以n，m標記的最小區塊上的RGB坐標值。