[发明专利]基于视觉的自动液-液萃取方法

权利要求书

1.基于视觉的自动液-液萃取方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将N级移液器置于一排放置，主控计算机发出指令控制相机和光源移动并对准第一级移液器；开启相机和光源，采集移液器图像并保存为移液器模板；

S2：主控计算机控制机械臂夹持开盖的锥形试管放置于第一级移液器下方，设定机械臂以预设速度C上移，相机实时采集图像从而检测锥形试管中两相液体交界面位置和移液器尖头位置；

S3：当检测到移液器尖头位置处于两相液体交界面位置下方达到预设值A时，启动移液器阀以预设的移液速度开始移液，并且设定夹持试管的机械臂以预设速度B向上移动，使得移液尖头始终处于两相液体交界面位置下方达到预设值A+X；所述X为设置的误差范围；

S4：当利用相机检测到两相液体交界面位置处于锥形试管的锥形口时，降低移液器移液速度，保持移液尖头处于两相液体交界面位置下方达到预设值A+X；

S5：当检测到移液尖头位置到达锥形试管底部时，停止夹持试管的机械臂向上运动；利用相机检测两相液体交界面位置，当两相液体交界面位置距离试管底部的距离小于预设值D时，主控计算机关闭移液器阀停止移液，从而完成第一级液-液萃取；

S6：重新返回步骤S1进行下一级萃取，直到完成N级试管液液萃取。

2.按照权利要求1所述基于视觉的自动液-液萃取方法，其特征在于，所述相机和光源分别搭载在两个滑台上，所述滑台分别置于N级移液器两侧，并且滑台上设置有能够控制相机或光源移动的模块；所述相机和移液器的距离可调，所述光源和移液器的距离可调。

3.按照权利要求2所述基于视觉的自动液-液萃取方法，其特征在于，所述相机为微型工业相机。

4.按照权利要求2所述基于视觉的自动液-液萃取方法，其特征在于，所述光源为蓝色背光光源，用于补偿图像采集过程中的光源。

5.按照权利要求1所述基于视觉的自动液-液萃取方法，其特征在于，所述两相液体交界面位置的获取包括以下步骤：

对采集的图像采用平滑方法去除噪声；所述图像中包含背景、锥形试管、移液器、两相液体交界面；

将去除噪声后的图像转换到频域，先后采用离散傅里叶变换和高通滤波器对图像进行高频提升滤波，增强图像边缘信息；

对增强后的图像选取双阈值法对图像进行阈值分割；获取包含试管外侧、移液器、两相液体交界面的图像边缘；所述双阈值法中阈值的选取根据背景、试管、移液器和两相液体交界面的灰度值确定；

将图像边缘中的8连通区域合并，再利用方向性阈值和面积大小阈值剔除试管外侧边缘和移液器边缘，保留两相液体交界面的图像边缘；

对两相液体交界面的图像边缘，采用形态学中的膨胀算法合并断裂的相邻区域，获取两相液体交界面位置。

6.按照权利要求1所述基于视觉的自动液-液萃取方法，其特征在于，所述移液器尖头位置的获取包括以下步骤：

将相机采集的移液器图像与移液器模板进行比对，获取移液器区域，从而确定移液器下方的尖端为移液器尖头位置。

7.按照权利要求1所述基于视觉的自动液-液萃取方法，其特征在于，所述锥形试管的锥形口位置、锥形试管底部位置的获取包括以下步骤：

预先采集锥形试管的图像，将锥形试管锥形口到试管底部的区域图像作为模板，将相机实时采集的锥形试管图像与该区域图像模板进行比对寻找匹配区域，匹配区域上端位置为锥形试管锥形口位置，底端位置为锥形试管底部位置。