[发明专利]一种基于色彩信息处理进行水质分析的方法及系统

说明书

一种基于色彩信息处理进行水质分析的方法及系统。本发明的技术方案包括提供一种基于带色彩图像处理的水质分析方法及系统，用于实现：采集待测样本溶液的图像信息，由软件分析计算带有色彩的图像的颜色信息值，针对每一项污染因子先用标准溶液做出标准曲线，拿到每项污染因子对应图像色彩公式中的关键参数值，包括K值和M值，将关键参数值结合待测样本溶液图像的颜色信息值经过对应公式计算，即可得出水质每一项污染因子的浓度。本发明的有益效果为：步骤简单，对操作人员的技术水平要求低，由于不依赖肉眼判断，测试结果较为精确，对采集设备要求低，仪器成本低廉，方法快速、准确。

技术领域

本发明涉及一种基于色彩信息处理进行水质分析的方法及系统，属于水质检测领域。

背景技术

比色法定量的依据是光的吸收定律，当相同强度的入射光透过组成相同的有色溶液时，如果溶液的液层厚度相等，溶液颜色相同，则溶液的浓度相等。市面上成熟产品快速分析试剂盒就是基于此原理做法。这种做法能够在任何环境下对水质做出快速判断但由于是依靠肉眼来判断，存在一定的主观误差。而分光光度法检测精准，但设备构件复杂，对环境要求高，对操作员要求也高。

专利号CN109100309A《分散液液微萃取—安卓手机比色测定微量钙离子的方法》公开了一种利用乙二醛缩双作为显色剂，在PH12.8的硼砂-氢氧化钠中与钙反应，使用表面活性剂采用DLLME技术富集萃取，通过安卓手机软件Color Grab先获得空白样品溶液的RGB颜色强度值，再以同样的方法获得待测样品的颜色强度RGB值，然后利用RGB通道里面的G通道值，按照YG＝(IG-IGblack)/255,YG＝0.4896C-0.0188的关系来获得钙离子浓度方法。上述专利对能够实现钙离子浓度检测的试剂做了保护，其本质是对G通道对应的波长光吸收变化，利用空白样做基准的吸光光度法的变形，并不涉及颜色特性的RGB之间的计算。在同为本技术方案发明人的专利CN 108776107《一种替代可见分光光度计的光谱分析方法》中公开了一种替代分光光度法的分析方法，该方法通过使用CCD或CMOS传感器对待测样品进行成像，通过对RGB值得一阶或多阶公式，同时对RGB三个值进行量化的色度计算，获得浓度值的方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于色彩信息处理进行水质分析的方法及系统，采集待测样本溶液的图像信息，由软件分析计算带有色彩的图像的颜色信息值，针对每一项污染因子先用标准溶液做出标准曲线，拿到每项污染因子对应图像色彩公式中的关键参数值，包括K值和M值，将关键参数值结合待测样本溶液图像的色彩信息值经过对应公式计算，即可得出水质每一项污染因子的浓度。

本发明解决其问题所采用的技术方案一方面是：一种基于色彩信息处理进行水质分析的方法，其特征在于，包括以下步骤：S100、将每一项污染因子根据色色彩公式计算得到关键参数值，其中关键参数值包括K值和M值；S200、使用图像采集终端采集待测样本图像信息，得到待测样本图像的颜色信息值；S300、根据待测样本图像的颜色信息值和各项污染因子的关键参数值进行计算，得到待测样本的水质分析结果，其中水质分析结果包括水质浓度。

进一步的，所述S100还包括：S101、针对每一项污染因子用标准溶液做出标准曲线；S102、根据标准曲线得到每一项污染因子对应图像色彩公式中的K值和M值。

进一步的，所述S101还包括使用一定梯度浓度数量的污染因子溶液做出标准曲线，其中一定梯度溶液数量可自定义。

进一步的，所述S200还包括：S201、将标准浓度梯度的待测样本和显色剂混合显色，将混合后的待测样本溶液倒入显色器皿内；S202、使用图像采集终端采集待测样本溶液图像信息，并将得到的图像信息进行白平衡计算预处理，得到待测样本溶液图像信息的颜色信息值。

进一步的，所述S300还包括：S301、根据待测样本溶液图像的颜色信息值和每一项污染因子的关键参数值，根据基础公式计算，得到每一项污染因子的浓度值。