[发明专利]基于图像识别的高锰酸盐指数自动分析仪及分析方法

说明书

本发明属于水质检测技术领域，具体涉及基于图像识别的高锰酸盐指数自动分析仪及分析方法。自动分析仪包括消解管、冷凝管、图像采集模块、搅拌电机、数据处理模块。方法包括S1，加入样品、氧化剂和催化剂，进行消解，获得消解液；S2，往消解液内加入还原剂；S3，对消解液进行高指滴定；S4，采集滴定过程中的消解液的颜色图像；S5，提取颜色图像中的像素点，并将像素点的颜色划分为色度、饱和度和亮度并记录；S6,计算并判定滴定终点；S7，对结束滴定后的消解液进行高锰酸盐指数的测量。本发明具有节约成本、抗干扰能力强、检测精确度高的特点。

技术领域

本发明属于水质检测技术领域，具体涉及基于图像识别的高锰酸盐指数自动分析仪及分析方法。

背景技术

高锰酸盐指数是地表水站的常规参数，一般采用电位滴定法和比色法。

电位滴定的优势是测量数值准确，抗干扰能力强；缺点是废液量大，成本高。

比色法的优势是废液量小；缺点是抗干扰能力弱，消解管易结垢。

通过对滴定法的研究发现，滴定的整体过程呈现为有无色变为紫色的过程，有明显的颜色变化。因此将人工智能领域的图像识别方式引入到滴定过程中，通过颜色深浅的变化判定终点以达到测量的目的。

因此，设计一种节约成本、抗干扰能力强、检测精确度高的基于图像识别的高锰酸盐指数自动分析仪及分析方法，就显得十分重要。

例如，申请号为CN202011456468.3的中国专利文献描述的一种基于视觉识别系统的高锰酸盐指数在线自动监测仪，包括在在线自动监测仪上设有测量本体，采样定量本体及图像处理本体，测量本体由消解反应瓶，消解反应支架，电加热丝以及水阀组元器件组成，采样定量本体由特质采样管，红外线定量传感器，水阀组及蠕动泵元器件组成，图像采样处理本体由工业级彩色相机，RGB颜色传感器及上位机AI分析处理单元组成，在线自动监测仪根据中央控制处理器给出的指令，动力单元通过由阀组单元经过定量单元后再依次经过阀组单元构成的链路，依次将水样和试剂转移至测量本体单元中混合反应，相机拍照后经由RGB颜色传感器传送给上位机AI处理单元，分析颜色标定的线性及颜色做对比得出结果。虽然可以大大提高了仪器的测量准确性及分辨率，可有效降低原有滴定法的机器误差，提高了仪器的测量稳定性，但是其缺点在于，上述视觉识别仅考虑颜色差异来实现高锰酸盐指数在线自动监测，没有从多方面参数考虑，测量的精度有欠缺。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中，现有对水质中高锰酸盐指数的检测方式无法兼顾成本以及抗干扰能力的问题，提供了一种节约成本、抗干扰能力强、检测精确度高的基于图像识别的高锰酸盐指数自动分析仪及分析方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

基于图像识别的高锰酸盐指数自动分析仪，包括：

消解管，用于对样品进行消解，形成消解液；

冷凝管，与消解管连通，用于对热蒸汽进行冷凝回流；

图像采集模块，用于采集滴定过程中消解液的颜色图像；

搅拌电机，用于对消解管内的消解液进行搅拌；

数据处理模块，用于提取颜色图像中的像素点，并将像素点的颜色划分为色度、饱和度和亮度并记录。

作为优选，所述图像采集模块包括摄像头安装支架、固定于摄像头安装支架上的摄像头和固定于摄像头两侧的正白光灯；所述摄像头和正白光灯均正对消解管侧壁。

作为优选，所述消解管外部还设有消解管支架。

本发明还提供了基于图像识别的高锰酸盐指数自动分析方法，包括如下步骤：

S1，依次往消解管内加入样品、氧化剂和催化剂，进行消解，获得消解液；