CN107774013A - 一种不相溶液体的分液方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不相溶液体的分液方法及装置，用以根据确定出的溶液分界面的位置，控制分液过程的进行，同时提高溶液分界面确定的准确性，避免对溶液的二次污染。所述不相溶液体的分液方法，包括：获取包含两种不相溶液体的图像，对所述图像进行处理，确定所述图像中是否存在两种不相溶液体的分界面；在确定所述图像中存在两种不相溶液体的分界面时，根据所述图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节用于控制分液流量的开关的状态。

Description

一种不相溶液体的分液方法及装置

技术领域

本发明涉及溶液萃取技术领域，尤其涉及一种不相溶液体的分液方法及装置。

背景技术

在化工生产中，溶剂的萃取、分液(或分离)是影响产品质量的重要因素，化工生产在进行两种不相溶液体的分液时，需要根据两种不相溶液体的分界面的位置，控制分液过程的进度。

现有技术中通常是通过人工目测的方式确定溶液分界面进行分液，具体来说，通过人工目测的方式确定溶液分界面，进而控制是否停止分液，但是，通过人工目测确定溶液分界面的方式，一方面缺乏统一的确定标准，另一方面人工目测的方式容易出现观看误差，从而导致分界面确定的不准确，而在根据不准确的分界面控制是否停止分液，可能造成提前停止分液，分液不彻底造成原料浪费，也可能造成过度分液，导致分液失败。

为了提高溶液分界面确定的准确性，现有技术中提出了通过接触式传感器的方式确定溶液分界面进行分液，具体来说，通过接触式传感器确定溶液分界面，进而控制是否停止分液，此种方式虽然提高了确定溶液分界面的准确性，但在确定溶液分界面的过程中，传感器与溶液接触，容易对溶液造成二次污染。

综上所述，现有技术中通过人工目测的方式确定溶液分界面进行分液，容易因确定溶液分界面的不准确，造成提前停止分液或者过度分液，而通过接触式传感器的方式确定溶液分界面进行分液，容易对溶液造成二次污染。

发明内容

本发明实施例提供了一种不相溶液体的分液方法及装置，用以根据确定出的溶液分界面的位置，控制分液过程的进行，同时提高溶液分界面确定的准确性，避免对溶液的二次污染。

本发明实施例提供的一种不相溶液体的确分液方法，该方法包括：获取包含两种不相溶液体的图像，对所述图像进行处理，确定所述图像中是否存在两种不相溶液体的分界面；在确定所述图像中存在两种不相溶液体的分界面时，根据所述图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节用于控制分液流量的开关的状态。

本发明实施例提供的上述方法中，获取包含两种不相溶液体的图像，对图像进行处理，确定图像中是否存在两种不相溶液体的分界面，在确定图像中存在两种不相溶液体的分界面时，根据图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节用于控制分液流量的开关的状态，也即通过获取包含两种不相溶液体的图像，对图像进行处理，在图像中确定两种不相溶液体的分界面，进而根据图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节用于控制分液流量的开关的状态，通过调节控制分液流量的开关的状态，对分液的过程进行控制，而且在图像中确定两种不相溶液体的分界面的方式，与现有技术中通过人工目测确定溶液分界面的方式相比，确定溶液分界面的标准统一，保证多次确定分界面的一致性，而且通过图像处理的方式能够准确的确定两种不相溶液体的分界面，减少人工目测方法带来的损失，节省人工成本，与通过接触式传感器确定溶液分界面的方式相比，避免了对溶液的二次污染。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，所述根据所述图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节用于控制分液流量的开关的状态，包括：根据所述图像中两种不相溶液体的分界面的位置，确定两种不相溶液体的分界面与所述开关所在平面之间的距离，并根据两种不相溶液体的分界面与所述开关所在平面之间的距离，调节用于控制分液流量的开关的状态。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，所述根据两种不相溶液体的分界面与所述开关所在平面之间的距离，调节用于控制分液流量的开关的状态，包括：在确定两种不相溶液体的分界面与所述开关所在平面之间的距离大于或等于预设阈值时，减小所述开关的开合程度；以及在确定两种不相溶液体的分界面与所述开关所在平面之间的距离小于预设阈值时，关闭所述开关。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，在确定所述图像中不存在两种不相溶液体的分界面时，调节所述开关处于最大开启状态。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，所述对所述图像进行处理，确定所述图像中是否存在两种不相溶液体的分界面，包括：将所述图像转换为黑白二值图像，并根据所述黑白二值图像中每列或者每行平均灰度值的变化，确定所述图像中是否存在两种不相溶液体的分界面。

本发明实施例提供的一种不相溶液体的分液装置，该装置包括：图像采集设备、图像处理器、控制器、透明容器以及安装在所述透明容器一端用于控制分液流量的第一电磁阀，所述透明容器的另一端与盛放两种不相溶液体的容器相连接；其中，所述图像采集设备，与所述透明容器相对设置，用于在分液时采集包含两种不相溶液体的透明容器的图像；所述图像处理器，用于对所述图像采集设备采集的图像进行处理，确定所述图像中是否存在两种不相溶液体的分界面；所述控制器，用于在所述图像处理器确定所述图像中存在分界面时，根据所述图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节所述第一电磁阀的状态。

本发明实施例提供的上述装置中，在分液时采集包含两种不相溶液体的透明容器的图像，对所述图像进行处理，确定所述图像中是否存在两种不相溶液体的分界面，在确定所述图像中存在分界面时，根据所述图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节所述第一电磁阀的状态，也即通过采集包含两种不相溶液体的图像，对图像进行处理，在图像中确定两种不相溶液体的分界面，进而根据图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节用于控制分液流量的第一电磁阀的状态，通过调节第一电磁阀的状态，对分液的过程进行控制，而且在图像中确定两种不相溶液体的分界面的方式，与现有技术中通过人工目测确定溶液分界面的方式相比，确定溶液分界面的标准统一，保证多次确定分界面的一致性，而且通过图像处理的方式能够准确的确定两种不相溶液体的分界面，减少人工目测方法带来的损失，节省人工成本，与通过接触式传感器确定溶液分界面的方式相比，避免了对溶液的二次污染。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述装置中，所述控制器，具体用于：根据所述图像中两种不相溶液体的分界面的位置，确定两种不相溶液体的分界面与所述第一电磁阀所在平面之间的距离；在确定两种不相溶液体的分界面与所述第一电磁阀所在平面之间的距离大于或等于预设阈值时，减小所述第一电磁阀的开合程度；以及在确定两种不相溶液体的分界面与所述第一电磁阀所在平面之间的距离小于预设阈值时，关闭所述第一电磁阀。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述装置中，该装置还包括：第二电磁阀，所述第二电磁阀设置在所述透明容器与盛放两种不相溶液体的容器的连接处，用于控制是否开启分液；所述图像采集设备，具体用于，在所述第二电磁阀控制开启分液时，采集包含两种不相溶液体的透明容器的图像。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述装置中，该装置还包括：封闭箱体，所述图像采集设备和所述透明容器均设置在所述封闭箱体内，且所述封闭箱体内设置有多个光源组件。

本发明实施例提供的上述装置中，将图像采集设备和透明容器设置在封闭箱体内，且在箱体内设置多个光源组件，一方面能够保证图像采集设备采集图像是光线稳定，避免外界光线的干扰，同时能够减少外界环境对图像采集设备和透明容器的污染。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述装置中，所述封闭箱体为立方形箱体，所述光源组件设置在所述立方形箱体垂直于所述透明容器的两个内侧面的棱边处。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种不相溶液体的分液方法的示意流程图；

图2为本发明实施例提供的一种不相溶液体的分液方法的具体流程的示意流程图；

图3为本发明实施例提供的一种不相溶液体的分液装置的结构示意图；

图4A为本发明实施例提供的相机采集图像场景的示意图；

图4B为本发明实施例提供的相机采集图像场景的主视图的示意图；

图4C为本发明实施例提供的相机采集图像场景的侧视图的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种相机与玻璃管安装位置的示意图；

图6A为本发明实施例提供的一个光源提供光线时采集图像的原理示意图；

图6B为本发明实施例提供的两个光源提供光线时采集图像的原理示意图；

图7为本发明实施例提供的一种光源组件设置方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例提供的一种不相溶液体的分液方法及装置的具体实施方式进行详细地说明。

本发明实施例提供的一种不相溶液体的分液方法，如图1所示，该方法包括：

步骤102，获取包含两种不相溶液体的图像，对图像进行处理，确定图像中是否存在两种不相溶液体的分界面。

具体实施时，获取包含两种不相溶液体的图像是指获取待分液溶液的图像，在进行分液时，待分液的两种不相溶液体盛放在反应容器中，进行分液时，若反应容器为透明的，则可以直接获取反应容器的图像，若反应容器为不透明的，则可以在反应容器上连接透明容器进行分液，例如：在反应容器底部连接透明玻璃管进行分液，此时，获取包含两种不相溶液体的图像可以仅获取该透明玻璃管的图像，较为优选地，在进行分液时，在反应容器的底部连接透明容器进行分液，且透明容器的截面小于反应容器的截面，一方面方便获取包含两种不相溶液体的图像，另一方面透明容器的截面小于反应容器的截面，便于控制分液过程。

本发明实施例中，对图像进行处理，确定图像中是否存在两种不相溶液体的分界面，包括：将图像转换为黑白二值图像，并根据黑白二值图像中每列或者每行平均灰度值的变化，确定图像中是否存在两种不相溶液体的分界面。

具体实施时，若获取的图像中不仅包含两种不相溶液体的图像，还包括一些设备背景图像，则可以先从图像中截取出仅包含两种不相溶液体的图像，其中，从图像中截取出仅包含两种不相溶液体的图像，可以采用现有技术中的方式，此处不再赘述。在从图像中截取出仅包含两种不相溶液体的图像之后，将仅包含各种不相溶液体的图像转换为黑白二值图像，根据黑白二值图像中每列或者每行平均灰度值的变化，确定图像中是否存在两种不相溶液体的分界面，作为较为具体的实施例，假设根据平均灰度值判定黑白二值图像中连续8列为黑色，之后的各列判定为白色，则确定图像中存在两种不相溶液体的分界面，且分界面的位置为连续8列中第8列所在位置。

当然，本领域技术人员应当理解的是，通过对图像进行处理，确定图像中是否存在两种不相溶液体的分界面，不限于本发明实施例提供的将图像转换为黑白二值图像，在黑白二值图像中根据每列或者每行平均灰度值的变化进行确定的方法，还可以采用其它方法，此处并不用于具体限定。例如，在本发明其它实施例中，若两种溶液的颜色差异较大，可以直接根据图像中每列或者每行平均灰度值的变化进行确定。

本发明实施例中，获取包含两种不相溶液体的图像，对图像进行处理，确定图像中是否存在两种不相溶液体的分界面，是为了根据两种不相溶液体的分界面的位置，调节用于控制分液流量的开关的状态，也即是为了监测分液过程的进行，为了更好的监测分液过程的进行，具体实施时，较为优选地，可以实时获取包含两种不相同液体的图像，也可以以较小的时间间隔获取包含两种不相同液体的图像，例如：每隔30毫秒(ms)获取一张包含两种不相同液体的图像。

步骤104，在确定图像中存在两种不相溶液体的分界面时，根据图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节用于控制分液流量的开关的状态。

具体实施时，以反应容器底部连接透明容器进行分液的装置为例，在透明容器的底部连接用于控制分液流量的开关，在确定图像中存在两种不相溶液体的分界面时，可以确定两种不相溶液体的分界面已接近用于控制分液流量的开关，则此时为了精确的控制分液过程，避免提前停止分液或者过度分液，可以调节用于控制分液流量的开关的状态，例如：减小开关的开合状态，减慢分液的流速，以精确的控制分液过程。

当然，需要说明的是，在确定图像中不存在两种不相溶液体的分界面时，则表明两种不相溶液体的分界面与用于控制分液流量的开关之间的距离较大，此时不需要控制分液的流速，可以调节用于控制分液流量的开关处于最大开启状态，以提高分液速度。

本发明实施例中，根据图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节用于控制分液流量的开关的状态，包括：根据图像中两种不相溶液体的分界面的位置，确定两种不相溶液体的分界面与开关所在平面之间的距离，并根据两种不相溶液体的分界面与开关所在平面之间的距离，调节用于控制分液流量的开关的状态。

具体实施时，在确定图像中存在两种不相溶液体的分界面的位置时，可以根据图像中两种不相溶液体的分界面的位置，确定两种不相溶液体的分界面与开关所在平面之间的距离，具体来说，在确定图像中两种不相溶液体的分界面的位置之后，计算分界面与图像顶部之间的距离，然后计算分界面与图像顶部之间的距离，与图像总长度的比值，进而根据计算得到的比值确定实际中两种不相溶液体的分界面的位置，作为较为具体的实施例，仍以反应容器底部连接透明容器进行分液的装置为例，在透明容器的底部连接用于控制分液流量的开关，假设获取的图像为整个透明容器的图像，而通过对图像处理确定图像中两种不相溶液体的分界面在图像的中间，也即分界面与图像顶部之间的距离，与图像总长度的比值为0.5，则可以确定实际中两种不相溶液体的分界面在透明容器的中间，若透明容器总长度为20厘米(cm)，开关所在平面为透明容器的底部平面，则可以确定两种不相溶液体的分界面与开关所在平面之间的距离为10厘米。

在确定两种不相溶液体的分界面与开关所在平面之间的距离之后，即可根据两种不相溶液体的分界面与开关所在平面之间的距离，调节用于控制分液流量的开关的状态，具体来说，在确定两种不相溶液体的分界面与开关所在平面之间的距离大于或等于预设阈值时，减小开关的开合程度；以及在确定两种不相溶液体的分界面与开关所在平面之间的距离小于预设阈值时，关闭开关。其中，预设阈值可以根据实际分液精度进行设定，例如：预设阈值为3厘米。

具体实施时，较为优选地，在确定两种不相溶液体的分界面与开关所在平面之间的距离大于或等于预设阈值时，减小开关的开合程度，可以逐渐减小开关的开合程度，例如：随着两种不相溶液体的分界面与开关所在平面之间的距离的减小，逐步减小开关的开合程度，以兼顾分液速度和分液控制两个方面。而在确定两种不相溶液体的分界面与开关所在平面之间的距离小于预设阈值时，关闭开关，以避免提前停止分液或者过度分液。

本发明实施例提供的方法中，获取包含两种不相溶液体的图像，对图像进行处理，确定图像中是否存在两种不相溶液体的分界面，在确定图像中存在两种不相溶液体的分界面时，根据图像中两种不相溶液体的分界面的位置，确定两种不相溶液体的分界面与开关所在平面之间的距离，并在确定两种不相溶液体的分界面与开关所在平面之间的距离大于或等于预设阈值时，减小开关的开合程度，以及在确定两种不相溶液体的分界面与开关所在平面之间的距离小于预设阈值时，关闭开关，实现了对分液过程的控制，而且在图像中确定两种不相溶液体的分界面的方式，与现有技术中通过人工目测确定溶液分界面的方式相比，确定溶液分界面的标准统一，保证多次确定分界面的一致性，而且通过图像处理的方式能够准确的确定两种不相溶液体的分界面，减少人工目测方法带来的损失，节省人工成本，与通过接触式传感器确定溶液分界面的方式相比，避免了对溶液的二次污染。

下面结合图2对本发明实施例提供的不相溶液体的分液方法进行详细说明，如图2所示，本发明实施例提供的不相溶液体的分液方法的详细步骤，包括：

步骤202，获取图像，具体来说，获取包含两种不相溶液体的图像；

步骤204，对图像进行处理，具体来说，包括从图像中截取仅包含两种不相溶液体的图像，以及将仅包含两种不相溶液体的图像转换为黑白二值图像；

步骤206，判断图像中是否存在两种不相溶液体的分界面，也即在黑白二值图像中根据每行或者每列平均灰度值的变化，判断图像中是否存在两种不相溶液体的分界面，若是，则执行步骤208，否则，执行步骤202继续获取图像；

步骤208，若判定图像中存在两种不相溶液体的分界面，则减小控制分液流量的阀门的开合程度，以减小流量；

步骤210，判断分界面与阀门之间的距离是否小于预设阈值，若是，则执行步骤212，否则，执行步骤202继续获取图像；

步骤212，若判定分界面与阀门之间的距离是否小于预设阈值，则关闭阀门，停止分液。

以上为本发明实施例提供的不相溶液体的分液方法，基于同样的发明思路，本发明实施例还提供一种不相溶液体的分液装置。

本发明实施例提供的一种不相溶液体的分液装置，如图3所示，该装置包括：图像采集设备302、图像处理器、控制器、透明容器304以及安装在透明容器304一端用于控制分液流量的第一电磁阀306，透明容器304的另一端与盛放两种不相溶液体的容器308相连接；其中，图像采集设备302，与透明容器304相对设置，用于在分液时采集包含两种不相溶液体的透明容器304的图像；图像处理器，用于对图像采集设备302采集的图像进行处理，确定图像中是否存在两种不相溶液体的分界面；控制器，用于在图像处理器确定图像中存在分界面时，根据图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节第一电磁阀306的状态。其中，图像处理器和控制器未在图3中示出，但是本领域技术人员应当理解的是，图像处理器和控制器也可以集成在图像采集设备302中。

本发明实施例提供的装置中，在分液时采集包含两种不相溶液体的透明容器的图像，对图像进行处理，确定图像中是否存在两种不相溶液体的分界面，在确定图像中存在分界面时，根据图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节第一电磁阀的状态，也即通过采集包含两种不相溶液体的图像，对图像进行处理，在图像中确定两种不相溶液体的分界面，进而根据图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节用于控制分液流量的第一电磁阀的状态，通过调节第一电磁阀的状态，对分液的过程进行控制，而且在图像中确定两种不相溶液体的分界面的方式，与现有技术中通过人工目测确定溶液分界面的方式相比，确定溶液分界面的标准统一，保证多次确定分界面的一致性，而且通过图像处理的方式能够准确的确定两种不相溶液体的分界面，减少人工目测方法带来的损失，节省人工成本，与通过接触式传感器确定溶液分界面的方式相比，避免了对溶液的二次污染。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的装置中，控制器，具体用于：根据图像中两种不相溶液体的分界面的位置，确定两种不相溶液体的分界面与第一电磁阀306所在平面之间的距离；在确定两种不相溶液体的分界面与第一电磁阀306所在平面之间的距离大于或等于预设阈值时，减小第一电磁阀306的开合程度；以及在确定两种不相溶液体的分界面与第一电磁阀306所在平面之间的距离小于预设阈值时，关闭第一电磁阀306。

较为优选地，本发明实施例提供的装置中，该装置还包括：第二电磁阀310，第二电磁阀310设置在透明容器304与盛放两种不相溶液体的容器308的连接处，用于控制是否开启分液；图像采集设备302，具体用于，在第二电磁阀310控制开启分液时，采集包含两种不相溶液体的透明容器的图像。

当然，本领域技术人员应当理解的是，本发明实施例中所提到的第二电磁阀310设置在透明容器304与盛放两种不相溶液体的容器308的连接处，是指第二电磁阀310设置在透明容器304上，且设置在第一电磁阀306与盛放两种不相溶液体的容器308之间的位置。通过设置第二电磁阀310，便于确定图像采集设备302采集图像的开始时刻，具体来说，在第二电磁阀310控制开启分液时，采集包含两种不相溶液体的透明容器的图像。

较为优选地，本发明实施例提供的装置中，该装置还包括：封闭箱体312，图像采集设备302和透明容器304均设置在封闭箱体312内，且封闭箱体312内设置有多个光源组件314。

本发明实施例提供的装置中，将图像采集设备302和透明容器304设置在封闭箱体312内，且在箱体内设置多个光源组件314，一方面能够保证图像采集设备302采集图像是光线稳定，避免外界光线的干扰，同时能够减少外界环境对图像采集设备302和透明容器304的污染。

较为优选地，本发明实施例提供的装置中，封闭箱体312为立方形箱体，光源组件设置在立方形箱体垂直于透明容器的两个内侧面的棱边处。

本发明实施例提供的不相溶液体的分液装置中，图像采集设备302可以采用工业相机或者摄像机等设备，光源组件314可以采用发光二极管(Light Emitting Diode，LED)等，图像处理器可以采用嵌入式图像处理器。

具体实施时，为了便于在采集的图像中确定两种不相溶液体的分界面，图像采集设备的选择及安装高度的确定非常重要，下面以图3示出的装置为例，其中，图像采集设备以工业相机为例，透明容器以玻璃管为例，对本发明实施例中工业相机的选择以及安装高度的确定进行说明。

由于玻璃管顶端和底端距离光源较近，局部会相对明亮，为达到最佳效果，故采集图像部分选择玻璃管中间部分，为使采图效果达到最佳，需使用6mm—12mm的镜头，机身选择相机靶面尺寸为1/2.5(5.8mm*4.3mm)。由此确定焦距、工作距离、视野范围(视场角)、安装高度等。

设定：焦距f，工作距离L，相机安装高度Hx，

由于视野范围的宽高比为W:H＝4:3，则视野高H＝180mm＞90mm(玻璃管外径为90mm)，因此能拍摄到玻璃管的整个宽度。视野范围由此确定，不小于W*H。

相机取景拍摄，如图4所示，相机镜头402与相机传感器404之间的距离约等于焦距f，相机镜头402与拍摄场景406之间的距离为工作距离L。从正面观测相机取景拍摄的场景，如图4B所示，相机镜头402与相机传感器404之间的距离约等于焦距f，相机镜头402与拍摄场景406之间的距离为工作距离L。

在图4B中，相机镜头402简化为透镜光心，即一个点，光心两边的三角形可证为相似三角形，由相似三角形可得：即因为f＝6～12mm，所以L_min≈25cm，同理L_max≈49cm。即L∈[25,49](cm)。

在光心左边的三角形中，工作距离L垂直于底边H，同理，在光心右边的三角形中，焦距f垂直于底边h，因此，垂直视场角θ_h有确定焦距f即确定了视场角θ_h。

从侧面观看相机取景的场景，如图4C所示，相机镜头402与相机传感器404之间的距离约等于焦距f，相机镜头402与拍摄场景406之间的距离为工作距离L。同主视图的分析方法类似，在侧视图中有即L∈[25,49](cm)，水平视场角θ_w有：

假设封闭箱体长55cm，玻璃管外径9cm，考虑到相机本身和光线缘故，选取工作距离L＝27cm，视野范围：宽W＝24cm，高H＝18cm，即拍摄到玻璃管的长度约为24cm。具体的安装如图5所示，相机前端与玻璃管表面的工作距离L＝27cm，相机安装在箱体中间位置，其高度Hx＝22.5cm。

在采集图像时，为了保证能够获取到更好效果的图像，光源应尽量模拟自然光，采用白色LED组成面光源，并且需要设计合理的照射方式。

如图6A所示，图6A为一个圆形LED光源照射的示意图，以玻璃管底面圆心为坐标原点，相互垂直的直径方向分别为x轴和y轴，玻璃管的中心轴线为z轴，LED发光轴向为竖直向上，发出的入射光线与底面的夹角为θ。相机与玻璃管的位置关系如图5所示，光源发出的部分光线经玻璃管壁反射进入镜头，从而成像。

如图6B所示，图6B中示出了两个位于第Ⅰ象限的LED光源照射的情况。一个LED灯向四周发射光线，入射光线在底面的投影与LED光源和原点连线的夹角为α。对于光源LED1，当某些光线照射到玻璃管上半部分，即θ角较大时，对应法线位置较高，由于入射光线、法线、反射光线均在一个平面内，所得反射光线是斜向上的，无法进入相机镜头，因此，只在箱体底部布置光源是不够的，应对称地在顶部布置同样的光源，保证玻璃管上半部分也能均匀地被照到。另一方面，随着照射路径长度的增大，到达玻璃管壁的光强就越弱，仅由底部光源的照射不能使整个长度内的玻璃管都均匀照亮，因此，必须在顶部设置光源。

由于玻璃管是曲面，在不考虑漫反射的情况下，如光源LED2，当α角超过某个值后，反射光线将无法进入镜头。因此，在第Ⅱ象限，即封闭箱体内侧也需要这样的光源照射。同理可得，第Ⅲ、Ⅳ象限也需要对称的光源。

为获得玻璃管的轮廓，需要背光照射，因此在y轴的负半轴，平行于x轴方向需要布置光源。基于要创造亮度均匀的面光源，在y轴正半轴，平行于x轴方向也需布置光源。

综上所述，具体实施时，光源分布情况如图7所示，LED点阵光源沿着封闭箱体箱底环绕一周，箱顶光源与箱底对称，也即在封闭箱体内垂直于玻璃管的两个侧面的棱边处均设置LED光源，且LED发光轴方向均与玻璃管轴向平行，这样的光源近似于面光源。

综上所述，本发明实施例提供的一种不相溶液体的分液方法及装置，获取包含两种不相溶液体的图像，对图像进行处理，确定图像中是否存在两种不相溶液体的分界面，在确定图像中存在两种不相溶液体的分界面时，根据图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节用于控制分液流量的开关的状态，也即通过获取包含两种不相溶液体的图像，对图像进行处理，在图像中确定两种不相溶液体的分界面，进而根据图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节用于控制分液流量的开关的状态，通过调节控制分液流量的开关的状态，对分液的过程进行控制，而且在图像中确定两种不相溶液体的分界面的方式，确定溶液分界面的标准统一，保证多次确定分界面的一致性，而且通过图像处理的方式能够准确的确定两种不相溶液体的分界面，减少人工目测方法带来的损失，节省人工成本，同时避免了对溶液的二次污染。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种不相溶液体的分液方法，其特征在于，该方法包括：

获取包含两种不相溶液体的图像，对所述图像进行处理，确定所述图像中是否存在两种不相溶液体的分界面；

在确定所述图像中存在两种不相溶液体的分界面时，根据所述图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节用于控制分液流量的开关的状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节用于控制分液流量的开关的状态，包括：

根据所述图像中两种不相溶液体的分界面的位置，确定两种不相溶液体的分界面与所述开关所在平面之间的距离，并根据两种不相溶液体的分界面与所述开关所在平面之间的距离，调节用于控制分液流量的开关的状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据两种不相溶液体的分界面与所述开关所在平面之间的距离，调节用于控制分液流量的开关的状态，包括：

在确定两种不相溶液体的分界面与所述开关所在平面之间的距离大于或等于预设阈值时，减小所述开关的开合程度；以及

在确定两种不相溶液体的分界面与所述开关所在平面之间的距离小于预设阈值时，关闭所述开关。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述图像中不存在两种不相溶液体的分界面时，调节所述开关处于最大开启状态。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述图像进行处理，确定所述图像中是否存在两种不相溶液体的分界面，包括：

将所述图像转换为黑白二值图像，并根据所述黑白二值图像中每列或者每行平均灰度值的变化，确定所述图像中是否存在两种不相溶液体的分界面。

6.一种不相溶液体的分液装置，其特征在于，该装置包括：

图像采集设备、图像处理器、控制器、透明容器以及安装在所述透明容器一端用于控制分液流量的第一电磁阀，所述透明容器的另一端与盛放两种不相溶液体的容器相连接；其中，

所述图像采集设备，与所述透明容器相对设置，用于在分液时采集包含两种不相溶液体的透明容器的图像；

所述图像处理器，用于对所述图像采集设备采集的图像进行处理，确定所述图像中是否存在两种不相溶液体的分界面；

所述控制器，用于在所述图像处理器确定所述图像中存在分界面时，根据所述图像中两种不相溶液体的分界面的位置，调节所述第一电磁阀的状态。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制器，具体用于：

根据所述图像中两种不相溶液体的分界面的位置，确定两种不相溶液体的分界面与所述第一电磁阀所在平面之间的距离；

在确定两种不相溶液体的分界面与所述第一电磁阀所在平面之间的距离大于或等于预设阈值时，减小所述第一电磁阀的开合程度；以及

在确定两种不相溶液体的分界面与所述第一电磁阀所在平面之间的距离小于预设阈值时，关闭所述第一电磁阀。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

第二电磁阀，所述第二电磁阀设置在所述透明容器与盛放两种不相溶液体的容器的连接处，用于控制是否开启分液；

所述图像采集设备，具体用于，在所述第二电磁阀控制开启分液时，采集包含两种不相溶液体的透明容器的图像。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

封闭箱体，所述图像采集设备和所述透明容器均设置在所述封闭箱体内，且所述封闭箱体内设置有多个光源组件。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述封闭箱体为立方形箱体，所述光源组件设置在所述立方形箱体垂直于所述透明容器的两个内侧面的棱边处。