CN114324316B - 一种用于ph试纸检测的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种用于ph试纸检测的方法及系统，属于ph试纸的技术领域，用于解决相关技术中采用ph试纸进行待测溶液的ph值的测量得到的结果精度和准确度均较低的问题。在该方法及系统中，采用反面设置有至少两个不同大小的以预设位置为圆心的圆环形比色卡的ph试纸的预设位置承接待测溶液，并在待测溶液扩散至直径不小于最大的圆环形比色卡的内直径时停止滴定，得到变色结果的图像信息后，判断图像信息中圆环形比色卡相邻且靠近圆心一侧的ph试纸的颜色与此圆环形比色卡上渐变刻度比色的匹配关系，以得到至少两个刻度结果信息，最终根据预设的读数计算规则确定最终的读数结果信息。该方法及系统能够提升读数结果的精度和准确度。

Description

一种用于ph试纸检测的方法及系统

技术领域

本申请涉及ph试纸的技术领域，尤其涉及一种用于ph试纸检测的方法及系统。

背景技术

ph试纸即用于检测待测溶液ph值，其一般与比色卡配合使用，具体来说，将待测溶液滴在ph试纸上或者以ph试纸沾一些待测溶液，间隔间隔一定的反映时间后，将ph试纸沾染有待测溶液的区域与比色卡上的颜色进行比对，再根据比色结果确定待测溶液的ph值。

针对上述相关技术，发明人发现，以上采用ph试纸进行待测溶液的ph值的测量得到的结果精度和准确度均较低。

发明内容

本申请提供了一种用于ph试纸检测的方法及系统，其有利于提升采用ph试纸检测待测溶液的ph值的结果的精度和准确度。

第一方面，本申请提供了一种用于ph试纸检测的方法。该方法包括：

获取ph试纸反面的图像信息，所述ph试纸上一预设位置滴定有待测溶液且扩散至预设大小；所述ph试纸反面的所述预设位置设置有至少两个不同大小的以所述预设位置为圆心的圆环形比色卡，所述圆环形比色卡上沿顺时针或逆时针设置有渐变刻度比色，所述预设大小的直径不小于最大的圆环形比色卡的内径；

基于颜色比较算法，判断所述图像信息中所述圆环形比色卡相邻且靠近圆心一侧的所述ph试纸的颜色与此圆环形比色卡上渐变刻度比色的匹配关系，以得到至少两个刻度结果信息；

基于预设的读数计算规则，根据至少两个刻度结果信息确定所述待测溶液的读数结果信息。

通过采用上述技术方案，消除了人为操作的不确定性可能给读数结果信息带来的精度和准确度的降低，消除了传统比色卡数量有限且相互独立给读数结果信息带来的精度的限制，消除了传统的肉眼比色可能给度数结果信息带来的准确度的降低，消除了ph试纸沾染待测溶液的区域不同位置颜色不同给读数结果信息带来的准确度的降低，从而极大地提高了读数结果信息的精度和准确度。

进一步地，所述ph试纸为圆形，所述预设位置为所述ph试纸的圆心，所述ph试纸正面的预设位置设置有识别标识；

所述方法还包括：基于特征识别技术，根据所述识别标识确定所述预设位置。

进一步地，所述读数计算规则为：所述读数结果信息等于所有所述刻度结果信息的加权平均数，每一所述刻度结果信息对应的权重信息根据预设的与所述圆环形比色卡对应的权重信息确定。

第二方面，本申请提供了一种用于ph试纸检测的系统，该系统包括：

ph试纸，所述ph试纸反面设置有至少两个不同大小的以所述预设位置为圆心的圆环形比色卡，所述圆环形比色卡上沿顺时针或逆时针设置有渐变刻度比色；

溶液滴定装置，用于在所述ph试纸上一预设位置滴定待测溶液，至所述待测溶液在所述ph试纸上扩散至预设大小；

图像采集装置，用于获取所述ph试纸反面的所述预设位置的图像信息；以及

终端设备或服务器，用于执行如以上第一方面所述的任意一种方法。

进一步地，所述ph试纸为圆形，所述预设位置为所述ph试纸的圆心，所述ph试纸正面的预设位置设置有识别标识。

进一步地，所述圆环形比色卡有三个。

进一步地，所述圆环形比色卡的宽度为2mm，最小的圆环形比色卡的内径为3mm，中等的圆环形比色卡的内径为7mm，最大的圆环形比色卡的内径为11mm。

进一步地，相邻所述圆环形比色卡的渐变刻度比色沿相反的时针方向设置。

综上所述，本申请至少包含以下有益效果：

1. 提供了一种用于ph试纸检测的方法及系统，其能够提高采用ph是指检测待测溶液的ph值的结果的精度和准确度；

2. 三个圆环形比色卡的数量较为合理，既能够满足读数的精度需求，又能够保障较低的成本，以及单次读数所需的待测溶液的量；

3. 相邻圆环形比色卡的渐变刻度比色沿相反的时针方向设置，有利于进一步保障最终读数结果信息的准确性。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本申请的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了本申请实施例中的一种用于ph试纸检测的系统的方框图；

图2示出了本申请实施例中的ph试纸的正面图；

图3示出了本申请实施例中的ph试纸的反面图；

图4示出了本申请实施例中的一种用于ph试纸检测的方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请提供了一种用于ph试纸检测的方法及系统，其能够提高待测溶液检测结果的精度和准确度。

图1示出了本申请实施例中的一种用于ph试纸检测的系统100的方框图。

系统100包括ph试纸110、溶液滴定装置120、图像采集装置130和终端设备或服务器140。其中，ph试纸110用于承载待测溶液以变色，溶液滴定装置120用于滴定待测溶液，图像采集装置130用于采集变色的ph试纸的图像信息，终端设备或服务器140用于智能确定待测溶液的ph值。

图2示出了本申请实施例中的ph试纸110的正面图；图3示出了本申请实施例中的ph试纸110的反面图。

如图2和图3所示，ph试纸110为圆形，其正面圆心设置有十字形的识别标识，其背面固定设置有三个圆环形比色卡111。三个圆环形比色卡111大小不同且以ph试纸110的圆心为圆心，圆环形比色卡111上沿顺时针或逆时针设置有渐变刻度比色，相邻圆环形比色卡111上的渐变刻度比色时针方向相反。

在一个示例中，ph试纸110的直径为13mm，三个圆环形比色卡111的宽度均为2mm，其中，最小的圆环形比色卡111的内直径为3mm，中等的圆环形比色卡111的内直径为7mm，最大的圆环形比色卡的内直径为11mm；最小的圆环形比色卡111以及最大的圆环形比色卡111上的渐变刻度比色均由初始位置线沿顺时针渐变至初始位置线，中等的圆环形比色卡111的渐变刻度比色由初始位置线沿逆时针渐变至初始位置线，三个圆环形比色卡111上的初始位置线分布于ph试纸110的一条半径上，三个圆环形比色卡111的渐变刻度比色对应同样的ph值范围，例如可测的ph值范围均为5-9。

溶液滴定装置120具体包括电动注射器121和机械手臂122，其中，电动注射器121设置于机械手臂122的活动端，机械手臂122具体可选择为三轴机械手，其能够灵活控制电动注射器121的位置。机械手臂122的活动端带有摄像头。

为了实现ph试纸110的放置，系统100还具有试纸定位装置150，试纸定位装置150包括玻璃台面151和用于将ph试纸110抵位于玻璃台面151上的电控伸缩杆152，玻璃台面151具体水平设置，其上具有与ph试纸110适配的试纸槽，电控伸缩杆152通过支架竖直设置于玻璃台面151上试纸槽上方，且其伸缩杆可竖直向下伸出抵位至玻璃台面151上试纸槽底部。为避免电控伸缩,152损坏ph试纸110，电控伸缩杆152伸缩杆的端部可设置为橡胶头。

图像采集装置130具体可以为设置于玻璃台面151下方、摄制方向朝向玻璃台面151的摄像头，其能够采集放置于玻璃台面151上的ph试纸110的背面的图像信息。

终端设备或服务器140连接溶液滴定装置120、图像采集装置130和试纸定位装置150。具体来说，终端设备或服务器140能够控制电动注射器121的抽取和注射、控制机械手臂122动作以及获取机械手臂122活动端的摄像头采集所得的图像，终端设备或服务器140还能够获取图像采集装置130采集所得的图像信息，终端设备或服务器140还能够控制试纸定位装置150的电控伸缩杆152的伸长和缩短。

终端设备或服务器140智能确定待测溶液的ph值的方法将在后文介绍。

图4示出了本申请实施例中的一种用于ph试纸检测的方法200的流程图。方法200具体可以有图1中的终端设备或服务器140执行，其即为终端设备或服务器140中智能确定待测溶液的ph值的方法。

方法200具体包括以下步骤：

S210：获取ph试纸110反面的图像信息。

该ph试纸110已经由正面圆心滴定待测溶液，待测溶液已经由ph试纸110反面扩散至指定大小，并且已经经过预设时长完成变色。其中，待测溶液在ph试纸110上的扩散形状为与ph试纸110同心的圆形，指定大小为直径等于最大的圆环形比色卡111的内直径。

指定大小可以由终端设备或服务器140根据图像采集装置130采集的图像信息、根据特征识别技术自动控制溶液滴定装置120停止滴定的时机实现，此处不作具体介绍。

S220：基于颜色比较算法，判断图像信息中圆环形比色卡111相邻且靠近圆心一侧的ph试纸110的颜色与此圆环形比色卡上渐变刻度比色的匹配关系，以得到至少两个刻度结果信息。

颜色比较算法为现有算法，不作展开介绍。

在一个示例中，终端设备或服务器140比较ph试纸110圆心区域与最小的有圆环形比色卡111上的颜色，以得到第一个刻度结果信息；比较ph试纸110在最小和中等的圆环形比色卡111之间的区域与中等的圆环形比色卡111上的颜色，以得到第二个刻度结果信息；比较ph试纸110在中等和最大的圆环形比色卡111之间的区域与最大的圆环形比色卡111上的颜色，以得到第三个刻度结果信息。

S230：基于预设的读数计算规则，根据至少两个刻度结果信息确定待测溶液的读数结果信息。

读数计算规则为：读数结果信息等于所有刻度结果信息的加权平均数，每一刻度结果信息对应的权重信息根据预设的与圆环形比色卡对应的权重信息确定。

在一个示例中，终端设备或服务器140中可根据需要相对于最小、中等、最大的圆环形比色卡111设置权重信息，例如最小的圆环形比色卡111的权重信息为80%，中等的圆环形比色卡111的权重信息为15%，最大的圆环形比色卡111的权重信息为5%，则读数结果信息等于第一个刻度结果信息乘以80%，加上第二个刻度结果信息乘以15%，加上第三个刻度结果信息乘以5%。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种用于ph试纸（110）检测的方法，其特征在于，包括：

获取ph试纸（110）反面的图像信息，所述ph试纸（110）上一预设位置滴定有待测溶液且扩散至预设大小；所述ph试纸（110）反面的所述预设位置设置有至少两个不同大小的以所述预设位置为圆心的圆环形比色卡（111），所述圆环形比色卡（111）上沿顺时针或逆时针设置有渐变刻度比色，所述预设大小的直径不小于最大的圆环形比色卡（111）的内径；

基于颜色比较算法，判断所述图像信息中所述圆环形比色卡（111）相邻且靠近圆心一侧的所述ph试纸（110）的颜色与此圆环形比色卡（111）上渐变刻度比色的匹配关系，以得到至少两个刻度结果信息；

基于预设的读数计算规则，根据至少两个刻度结果信息确定所述待测溶液的读数结果信息；

所述读数计算规则为：所述读数结果信息等于所有所述刻度结果信息的加权平均数，每一所述刻度结果信息对应的权重信息根据预设的与所述圆环形比色卡（111）对应的权重信息确定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ph试纸（110）为圆形，所述预设位置为所述ph试纸（110）的圆心，所述ph试纸（110）正面的预设位置设置有识别标识；

所述方法还包括：基于特征识别技术，根据所述识别标识确定所述预设位置。

3.一种用于ph试纸（110）检测的系统，其特征在于，包括：

ph试纸（110），所述ph试纸（110）反面设置有至少两个不同大小的以预设位置为圆心的圆环形比色卡（111），所述圆环形比色卡（111）上沿顺时针或逆时针设置有渐变刻度比色；

溶液滴定装置（120），用于在所述ph试纸（110）上一预设位置滴定待测溶液，至所述待测溶液在所述ph试纸（110）上扩散至预设大小；

图像采集装置（130），用于获取所述ph试纸（110）反面的所述预设位置的图像信息；以及

终端设备或服务器（140），用于执行如权利要求1或2中所述的方法。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述ph试纸（110）为圆形，所述预设位置为所述ph试纸（110）的圆心，所述ph试纸（110）正面的预设位置设置有识别标识。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述圆环形比色卡（111）有三个。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述圆环形比色卡（111）的宽度为2mm，最小的圆环形比色卡（111）的内径为3mm，中等的圆环形比色卡（111）的内径为7mm，最大的圆环形比色卡（111）的内径为11mm。

7.根据权利要求3-6中任意一项所述的系统，其特征在于，相邻所述圆环形比色卡（111）的渐变刻度比色沿相反的时针方向设置。

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