[发明专利]用于使用成像确定容器中的液面的方法和装置

权利要求书

1. 一种用于确定样本液面的方法，包括：

捕获容纳在容器中的样本的图像，其中所述图像被表示为光强度的二维阵列；

从所述图像中提取关注区域；

对所述关注区域应用滤波器；

使经滤波的区域塌缩为一维阵列；

掩蔽所述一维阵列；以及

基于经掩蔽的一维阵列确定所述容器中的样本液面。

2. 根据权利要求1所述的方法，其中对所述关注区域进行滤波强调样本中的空气-样本界面。

3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述滤波器是差分滤波器。

4. 根据权利要求1所述的方法，其中掩蔽所述一维阵列考虑样本中的噪声，并且其中噪声可以包括样本表面上的泡沫或灰尘和样本中的湍流中的至少一个。

5. 根据权利要求1所述的方法，其中从所述图像提取所述关注区域进一步包括：

剪切所述图像。

6. 根据权利要求1所述的方法，其中从所述图像提取所述关注区域进一步包括：

调整所述图像的几何形状。

7. 根据权利要求1所述的方法，其中掩蔽所述一维阵列进一步包括：

应用阈值作为掩模，其中所述阈值包括所述一维阵列加上针对所述一维阵列的常数。

8. 根据权利要求7所述的方法，其中确定所述容器中的样本液面进一步包括：

搜索经掩蔽的信号以寻找局部峰值。

9. 根据权利要求1所述的方法，其中确定所述容器中的样本液面进一步包括：

确定所述容器的底部和样本-空气界面。

10. 一种用于确定样本液面的系统，包括：

图像捕获装置，适于捕获容器中的样本的图像，其中所述图像被表示为光强度的二维阵列；以及

控制器，耦合到所述图像捕获装置，其中所述控制器适于从所述图像中提取关注区域，对所述关注区域应用滤波器，使经滤波的关注区域塌缩为一维阵列，对所述一维阵列应用掩模，以及基于经掩蔽的一维阵列确定所述容器中的样本液面。

11. 根据权利要求10所述的系统，其中所述滤波器是差分滤波器。

12. 根据权利要求10所述的系统，其中所述系统包括一个或多个图像捕获装置，其适于捕获一个或多个容器中的样本图像。

13. 一种用于确定样本液面的方法，包括：

捕获容纳在容器中的样本的图像，其中所述图像被表示为光强度的二维阵列；

从所述图像中提取关注区域；

对所述关注区域应用滤波器；

将所述图像划分为不止一个较窄的垂直阵列；

针对峰值分析每个垂直阵列；

按照垂直单元对从分析得到的峰值进行计数和组合；

根据组合峰值形成直方图；

针对峰值集中分析所述直方图；以及

基于分析确定所述容器中的样本液面。

14. 根据权利要求13所述的方法，其中确定所述容器中的样本液面进一步包括：

确定所述容器的底部和样本-空气界面。

15. 根据权利要求13所述的方法，其中从所述图像提取所述关注区域进一步包括：

调整所述图像的几何形状。

16. 一种用于确定样本表面上的泡沫的存在和量的方法，包括：

捕获容纳在容器中的样本的图像，其中所述图像被表示为光强度的二维阵列；

从所述图像中提取关注区域；

对所述关注区域应用滤波器；

使经滤波的关注区域塌缩为一维阵列；

掩蔽所述一维阵列；

基于经掩蔽的一维阵列确定样本和周围空气的界面；以及

在移动离开所述界面的至少一个方向上检测所述一维阵列中的峰值连续集中的范围，并且其中所述连续集中是泡沫。

17. 根据权利要求16所述的方法，其中所述峰值连续集中大于或等于特定值。

18. 根据权利要求17所述的方法，进一步包括：

基于峰值连续集中的范围的宽度和泡沫的高度确定泡沫的量。