CN105510332A - 一种多通道的农药残留检测设备与方法 - Google Patents

一种多通道的农药残留检测设备与方法 Download PDF

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Abstract

本发明农药检测领域，具体地来讲为一种多通道的农药残留检测设备与方法，包括箱体，将箱体分为两个部分空间，在其中一部分空间内设置为密封的暗箱，在暗箱的顶部设置摄像头，暗箱的两侧设置光源，暗箱的侧面设置遮光挡板，掀开挡板用于放置样品池；在箱体的另一部分空间内设置控制器，所述控制器用于控制检测的过程。本发明提供的用于农药残留检测的装置操作简单，采用96孔的样品池，实现大量样品的同时检测，实现快速、高效的大量样品的农药残留检测。

Description

一种多通道的农药残留检测设备与方法
技术领域
本发明农药检测领域，具体地来讲为一种多通道的农药残留检测设备及方法。
背景技术
蔬菜中农药残留对人们健康的危害已引起社会的广泛关注，其中，农药残留最为严重的是有机磷类和氨基甲酸酯类农药，其引发中毒的情况也较为突出。对此，利用有机磷和氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶的抑制作用(抑制率与农药的浓度呈正相关性)，国家标准提供了两种快速检验方法：速测卡法，酶抑制率法(分光光度法)。
速测卡法是将胆碱酯酶和靛酚乙酸酯试剂固化在纸片上，胆碱酯酶可催化靛酚乙酸酯水解生成蓝色物质，而有机磷和氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶有抑制作用，使变色过程发生改变；因此，若速测卡不变色或略有浅蓝色，则说明有农药残留。此法虽然操作简单，但是当要检测的样品数量增多时，想要实现快速高效的检测此法就很难应对。
酶抑制率法，溶液中胆碱酯酶催化乙酰胆碱水解，与显色剂反应产生黄色物质，如果酶的活性被抑制，则不变色或为浅黄色；用分光光度计在412nm处测定溶液吸光度随时间的变化，计算抑制率，从而判断农药残留。其中吸光度由郎伯——比尔定律得出，与光走过的路径长度有关，而检测中溶液多少难免有差别，影响结果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种多通道的农药残留检测设备，实现快速，高效的大量样品的检测。
本发明是这样实现的，一种多通道的农药残留检测设备，其特征在于，包括箱体，将箱体分为两个部分空间，在其中一部分空间内设置为密封的暗箱，在暗箱的顶部设置摄像头，暗箱的两侧设置光源，暗箱的侧面设置遮光挡板，掀开挡板用于放置样品池；
在箱体的另一部分空间内设置控制器，所述控制器用于控制检测的过程。
所述样品池为96孔。
进一步地，在所述样品池的一角上设置为缺角结构。
进一步地，该设备还包括液晶显示器、按键、存储器、图像处理模块、摄像头；所述控制器的输入端连接按键，通过按键控制，所述控制器的输出端连接液晶显示器用于将结果进行显示，所述控制器的输出端连接摄像头，用于控制摄像头的拍摄，所述控制器的输出端连接存储器，用于信息的存储，所述控制器的输出端连接图像处理模块用于对图像进行处理。
本发明还提供了一种多通道的农药残留检测方法，将样品置于一个具有样品池内，样品池内的样品按照区域分割得到待检测区域，分别作为待检测区域；
将样品池放置于一个暗箱内，暗箱的顶部设置摄像头，在暗箱的两侧设置光源；
采用摄像头对样品池进行拍照，后计算待检测区域的每个像素点的红色特征值、绿色特征值、蓝色特征值；
计算待检测区域与标准图像的对应像素点的欧氏距离，得到颜色差值；
判断待检测区域中农药残留度，求平均颜色差值，如果该平均差值小于阈值则认为农药残留少，否则农药残留多。
进一步地，分割得到待检测区域的方法如下：
设置样品池图像左上角包含两个圆孔区域的矩形范围作为圆检测区域，在此区域内利用Hough变换圆检测技术，得到两个圆的圆心坐标及半径；
利用两个圆的圆心坐标，计算两个圆的圆心间的距离；
以其中一个圆的圆心坐标为起点，利用圆心间的距离，遍历整个样品池图像，得到96个圆孔的圆心坐标；
利用圆心坐标和半径，计算每个圆的内接正方形区域，作为待检测区域。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明提供的用于农药残留检测的装置操作简单，采用96孔的样品池，实现大量样品的同时检测，实现快速、高效的大量样品的农药残留检测。
附图说明
图1为本发明实施例提供的设备外部结构示意图；
图2为本发明实施例提供的设备内部暗箱示意图；
图3为本发明实施例提供的控制结构原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1结合图2，一种多通道的农药残留检测设备，包括箱体1，将箱体1分为两个部分空间，在其中一部分空间内设置为密封的暗箱，在暗箱的顶部设置摄像头7，暗箱的两侧设置光源8，暗箱的侧面设置遮光挡板6，掀开挡板6用于放置样品池；暗箱中限定了摄像头、光源、样品池之间的相对位置。使得摄像头对同一场景图像的采集具有一致性。
在箱体的另一部分空间内设置控制器9，控制器9用于控制检测的过程。样品池为96孔。
在样品池的一角上设置为缺角结构，易于对孔的标记。
参见图3，该设备还包括液晶显示器2、按键3、存储器10、图像处理模块11、摄像头7；控制器的输入端连接按键2，控制器9的输出端连接液晶显示器2用于将结果进行显示，控制器9的输出端连接摄像头7，用于控制摄像头的拍摄，控制器9的输出端连接存储器10，用于信息的存储，控制器的输出端连接图像处理模块11用于对图像进行处理。
液晶显示器2设置在箱体1上，并在箱体上设置5个操作按键3，分别为向上、向下、确认、取消、检测，与控制器9连接的串行接口5通过箱体，用于与PC机通信，电源开关4设置在箱体的前端。
本发明实施例提供了一种利用上述的设备进行多通道的农药残留检测方法，将样品置于一个具有样品池内，样品池内的样品按照区域分割得到待检测区域，分别作为待检测区域；
将样品池放置于一个暗箱内，暗箱的顶部设置摄像头，在暗箱的两侧设置光源；
采用摄像头对样品池进行拍照，后计算待检测区域的每个像素点的红色特征值、绿色特征值、蓝色特征值；
计算待检测区域与标准图像的对应像素点的欧氏距离，得到颜色差值；
判断待检测区域中农药残留度，求平均颜色差值，如果该平均差值小于阈值则认为农药残留少，否则农药残留多。
分割得到待检测区域的方法如下：
设置样品池图像左上角包含两个圆孔区域的矩形范围作为圆检测区域，在此区域内利用Hough变换圆检测技术，得到两个圆的圆心坐标及半径；
利用两个圆的圆心坐标，计算两个圆的圆心间的距离；
以其中一个圆的圆心坐标为起点，利用圆心间的距离，遍历整个样品池图像，得到96个圆孔的圆心坐标；
利用圆心坐标和半径，计算每个圆的内接正方形区域，作为待检测区域。
工作过程为：
a.打开电源开关，显示屏显示可供选择的标准溶液信息，通过按键按钮，选择符合当前检测条件的标准溶液信息，选定以后，按下确认按钮。
b.按下确认按键以后，光源和摄像头随之开启，显示屏实时显示摄像头当前捕捉的画面。
c.掀开挡板，将盛放有待检测溶液的样品池放入暗箱中，放下挡板，按下检测按键。
d.按下检测按键后，系统进行样品检测，并将检测结果显示在显示屏上，此时如果按下确认键，则将检测结果保存到存储器中，显示屏显示“保存成功，完成检测”，完成一次检测；按下取消键，则不保存，显示屏显示“完成检测”，完成一次检测。
f.检测完成后，关闭电源按钮，关机。
步骤d中，进行检测时，将样品池图像的96个区域分割出来，分别作为待检测区域；分别提取出96个区域的颜色信息，与标准溶液的颜色信息进行比较，得到农药残留。
系统完成一次检测后，如果按下确认键，则回到步骤a，可重新选择标准溶液信息，然后依次进行上述步骤b、c、d；如果无需更改选择，而进行第二次检测，则可按下检测键，则重复步骤d，进行第二次检测。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多通道的农药残留检测设备，其特征在于，包括箱体，将箱体分为两个部分空间，在其中一部分空间内设置为密封的暗箱，在暗箱的顶部设置摄像头，暗箱的两侧设置光源，暗箱的侧面设置遮光挡板，掀开挡板用于放置样品池；
在箱体的另一部分空间内设置控制器，所述控制器用于控制检测的过程。
所述样品池为96孔。
2.按照权利要求1所述的多通道的农药残留检测设备，其特征在于，在所述样品池的一角上设置为缺角结构。
3.按照权利要求1所述的多通道的农药残留检测设备，其特征在于，该设备还包括液晶显示器、按键、存储器、图像处理模块、摄像头；所述控制器的输入端连接按键，通过按键控制，所述控制器的输出端连接液晶显示器用于将结果进行显示，所述控制器的输出端连接摄像头，用于控制摄像头的拍摄，所述控制器的输出端连接存储器，用于信息的存储，所述控制器的输出端连接图像处理模块用于对图像进行处理。
4.一种多通道的农药残留检测方法，其特征在于，将样品置于一个具有样品池内，样品池内的样品按照区域分割得到待检测区域，分别作为待检测区域；
将样品池放置于一个暗箱内，暗箱的顶部设置摄像头，在暗箱的两侧设置光源；
采用摄像头对样品池进行拍照，后计算待检测区域的每个像素点的红色特征值、绿色特征值、蓝色特征值；
计算待检测区域与标准图像的对应像素点的欧氏距离，得到颜色差值；
判断待检测区域中农药残留度，求平均颜色差值，如果该平均差值小于阈值则认为农药残留少，否则农药残留多。
5.按照权利要求4所述的多通道的农药残留检测方法，其特征在于，分割得到待检测区域的方法如下：
设置样品池图像左上角包含两个圆孔区域的矩形范围作为圆检测区域，在此区域内利用Hough变换圆检测技术，得到两个圆的圆心坐标及半径；
利用两个圆的圆心坐标，计算两个圆的圆心间的距离；
以其中一个圆的圆心坐标为起点，利用圆心间的距离，遍历整个样品池图像，得到96个圆孔的圆心坐标；
利用圆心坐标和半径，计算每个圆的内接正方形区域，作为待检测区域。
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