基于OpenCV的溶液浓度监测装置的设计与实现

摘要

溶液浓度的检测在科研、教学以及工业应用中具有重要意义。为了解决传统溶液检测方法流程复杂、耗时耗材、成本高等问题，本文介绍了基于颜色特征值设计出的有色溶液浓度检测方法。该方法利用一套检测溶液颜色的简易装置，研究出一种基于朗伯-比尔定律和图像比色法相结合的溶液颜色图像识别系统。利用OpenCV(Open SourceComputerVisionLibrary)对系统采集到的不同浓度的溶液的图像进行处理，从而建立溶液的HSV(Hue,Saturation, Value)颜色特征值与其浓度的回归模型以便实现对溶液浓度的准确测量。实验结果表明该方法的线性拟合效果良好，为实验教学与工业生产质量监测提供了新的解决方案。此外，该方法所设计的检测装置进一步改良，还可以应用于测量溶液的包括pH等在内的其他数据。

关键词

有色溶液浓度 / OpenCV / 机器视觉系统 / HSV颜色空间

基金资助

教育部工程创客教育虚拟教研室青年项目; 北京市高等教育学会2022年立项课题(MS2022391); 北京化工大学2023本科教育教学改革重点研究项目(2023BHDJGZ06)