[发明专利]一种通过PH试纸图像读取PH值的方法

说明书

本发明为一种通过PH试纸图像读取PH值的方法，通过相机采集PH试纸的标准比色卡，提取不同PH值对应色卡的RGB颜色分量，构建数学模型，测试时，采集浸润后的PH试纸彩色图像，将各分量输入到构建的数学模型中，输出PH值，本发明分辨率更高，减小了主观差异造成的误差，使得最终结果更加的精准。

技术领域

本发明属于PH值测定方法领域，具体涉及一种通过PH试纸图像读取PH值的方法。

背景技术

目前主要的PH测量方法主要有指示剂法、电极法和光学传感器法。传统的PH试纸测量是一种最常用的检测方式，其优点在于操作简单，成本低，速度快。不同酸碱度的待测液体浸润PH试纸后，PH试纸会呈现不同颜色，通过与标准比色卡进行对比，读取相对应的PH数值。

但是PH试纸测量酸碱度相近的液体时，颜色区分不明显，同时，对于同一种颜色的判断存在主观差异性，靠肉眼辨别很难读取到准确的PH值。本发明通过提取PH试纸彩色图像中的RGB颜色分量，根据标准比色卡图像构建的模型读取对应的PH值，分辨率更高，减小了主观差异造成的误差。

发明内容

针对现有读取PH值的缺陷，本发明提供一种通过PH试纸图像读取PH值的方法，通过提取PH试纸彩色图像中的RGB颜色分量，根据标准比色卡图像构建的模型读取对应的PH值，分辨率更高，减小了主观差异造成的误差。

为实现以上目的，本发明的技术方案是：

一种通过PH试纸图像读取PH值的方法，包括以下步骤：

首先，检测待测液体的PH值时，用待测液体将PH试纸浸润，充分反映显色后，采集PH试纸标准比色卡图像，分别提取不同PH值所对应颜色图像红、绿、蓝三个通道的分量r，g，b，将三个通道的分量进行组合计算如下：

N＝F(r,g,b)

其中，r表示图像红色通道分量；g表示绿色通道分量；b表示蓝色通道分量；F表示组合计算映射关系；N表示组合计算值；

分别计算出不同PH值色卡对应的N值，得到(N_i,PH_i)，其中PH_i表示PH值，N_i,表示对应的组合计算值，然后，将全部的(N_i,PH_i)进行线性拟合，得到拟合曲线的方程PH＝Ψ(N)，其中Ψ表示方程的映射关系；

分别提取红、绿、蓝三个通道的分量，代入到公式N＝F(r,g,b)中并计算得到N值，然后，将N值代入到公式PH＝Ψ(N)中，计算得出最终的PH值。

本发明的有益效果为：

本发明采用采集图像的方式读取PH试纸的值，能够解决待测液体酸碱度相近时PH试纸颜色差异不明显的问题，具有更高的分辨率，此外，还减小了人眼辨别颜色时主观差异造成的偏差。该方法相较PH试纸的常规使用方法更加准确，适用于高精度的检测应用中。

附图说明

图1为不同PH值试纸图像的红绿蓝通道分量；

图2为PH值与组合计算值的对应关系函数曲线。

具体实施方式

实施例

以下结合附图对本设计方案进行详细说明。

测试时，通过相机采集PH试纸的标准比色卡，分别提取不同PH值所对应颜色图像红、绿、蓝三个通道的分量r，g，b，如图1所示，具体数据如下表所示：

将三个通道的分量进行组合计算如下：

N＝r+g-b