[发明专利]一种气泡参数测量方法及测量装置

权利要求书

1.一种气泡参数测量装置，其特征在于：包括光源模组、光学成像设备、标定板支架、透明水槽和标定板；所述透明水槽位于光源模组和光学成像设备之间，标定板安装在标定板支架上且伸入到透明水槽中；所述光学成像设备分别采集标定板上的标定图像和透明水槽中的气泡图像，并将采集到的图像数据分别发送至数据处理终端，通过数据处理终端分别进行图像尺寸标定和气泡图像的分析处理，以生成气泡参数。

2.根据权利要求1所述的气泡参数测量装置，其特征在于：所述光源模组、光学成像设备和标定板支架均滑动安装在一滑动导轨上，且标定板支架位于光源模组与光学成像设备之间，所述滑动导轨安装在底座支架上。

3.根据权利要求2所述的气泡参数测量装置，其特征在于：在所述底座支架的中间部位形成有基座，所述透明水槽放置在所述的基座上，所述标定板支架套装在透明水槽的外侧，标定板支架的底部安装在一个独立的滑块上，所述滑块安装在所述的滑动导轨上。

4.根据权利要求3所述的气泡参数测量装置，其特征在于：在所述标定板支架上安装有上下位置可调的标定板位置调节杆，在所述标定板位置调节杆的底部安装所述的标定板。

5.根据权利要求2所述的气泡参数测量装置，其特征在于：在所述的光源模组中设置有LED灯、LED灯支架、万向调节轴和磨砂玻璃；所述LED灯通过万向调节轴安装在LED灯支架上，所述LED灯支架固定安装在一个独立的滑块上，所述滑块安装在所述的滑动导轨上；所述磨砂玻璃安装在LED灯的出光端面上，对LED灯发出的光线进行散射。

6.根据权利要求2所述的气泡参数测量装置，其特征在于：所述光学成像设备安装在位置调节支架上，所述位置调节支架安装在一个独立的滑块上，所述滑块安装在所述的滑动导轨上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的气泡参数测量装置，其特征在于：在所述透明水槽中设置有出气孔，所述出气孔连接气体输送管，通过气体输送管连接气泡发生器；所述出气孔设置在透明水槽的底部，在气体输送管的带动下在透明水槽内水平移动。

8.一种基于权利要求1至7中任一项权利要求所述的气泡参数测量装置的气泡参数测量方法，包括以下步骤：

a、利用标定板上的标定图像，建立标定图像的实际尺寸与光学成像设备的像素个数之间的对应关系，完成图像尺寸标定过程；

b、移除标定板，在透明水槽中注入待测样品溶液；

c、获取气泡图像，根据气泡图像的像素个数以及标定过程中所生成的对应关系计算出气泡的实际尺寸。

9.根据权利要求8所述的气泡参数测量方法，其特征在于：所述标定图像为由多个实心圆点排列形成的实心圆点阵列；所述图像尺寸标定过程具体包括以下步骤：

a1、将标定图像平均分成n×n个区域；

a2、计算每个区域的中心点O_i的坐标；

a3、对每个区域内的实心圆点进行分割，获取每个实心圆点的轮廓；

a4、计算每个区域内的每个实心圆点的中心点D_i的坐标；

a5、计算每个区域的中心点O_i至该区域内各实心圆点的中心点D_i之间的几何距离d_i；

a6、选择d_i最小的一个实心圆点作为基准图像，统计该实心圆点的直径所对应的像素个数；

a7、建立每个区域内作为基准图像的实心圆点的实际直径尺寸与该实心圆点直径所对应的像素个数之间的对应关系，完成图像尺寸的标定过程。

10.根据权利要求9所述的气泡参数测量方法，其特征在于：所述步骤c具体包括以下过程：

c1、将获取到的气泡图像平均分成n×n个区域；

c2、计算每个区域的中心点O_i’的坐标；

c3、对整个气泡图像内的气泡进行分割，获取每个气泡的轮廓；

c4、生成每个气泡的最小外接矩形，计算每个最小外接矩形的中心点D_i’坐标；

c5、根据每个最小外接矩形的中心点D_i’坐标所在的区域，确定每个气泡所在的区域；

c6、针对当前气泡所在的区域，查找该气泡所在区域在标定结果中的对应关系；

c7、根据当前气泡的最小外接矩形的长和宽像素个数，利用查找到的对应关系，计算气泡的实际长度尺寸和实际宽度尺寸，获得当前气泡的粒径尺寸。