CN107784644A - 一种不相溶液体分界面的确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不相溶液体分界面的确定方法及装置，用以在准确确定溶液分界面的同时，避免对溶液造成二次污染。所述不相溶液体分界面的确定方法，包括：获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，对所述目标图像进行处理，将所述目标图像转换为黑白二值图像；确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，若是，则确定该列为所述目标图像中两种不相溶液体的分界面，其中，N为自然数；根据所述目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与所述目标图像的总列数之比，确定所述两种不相溶液体的分界面所在的位置。

Description

一种不相溶液体分界面的确定方法及装置

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分界面的确定方法及装置。

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，在溶液萃取进行分液时，首先需要确定溶液的分界面，分界面确定的准确与否，直接影响原材料的利用程度以及产品质量。

目前，在溶液萃取、分液过程中确定溶液分界面时，绝大部分通过人工目测的方法，少部分则通过接触式传感器检测的方法。但是，人工目测的方法缺乏统一标准，无法保证每次确定分界面的一致性，而且由于人工目测无法保证持续的较高专注度，在分液过程中易造成过度分液，从而导致经济上的损失，而通过接触式传感器检测的方法，由于化工制剂具有腐蚀性的特点，检测过程中易对溶液造成二次污染。

综上所述，现有技术中在确定溶液分界面时，人工目测的方法无法准确确定溶液的分界面，而接触式传感器检测的方法，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分界面的确定方法及装置，用以在准确确定溶液分界面的同时，避免对溶液造成二次污染。

本发明实施例提供的一种不相溶液体分界面的确定方法，该方法包括：获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，对所述目标图像进行处理，将所述目标图像转换为黑白二值图像；确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，若是，则确定该列为所述目标图像中两种不相溶液体的分界面，其中，N为自然数；根据所述目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与所述目标图像的总列数之比，确定所述两种不相溶液体的分界面所在的位置。

本发明实施例提供的上述方法中，获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，对目标图像进行处理，将目标图像转换为黑白二值图像，确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，若是，则确定该列为目标图像中两种不相溶液体的分界面，根据目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比，确定两种不相溶液体的分界面所在的位置，也即通过获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，在目标图像中根据两种不相溶液体的灰度值差异确定两种不相溶液体的分界面，进而根据目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比，确定两种不相溶液体的分界面所在位置，无需人工目测便能够准确确定两种不相溶液体的分界面，而且无需与液体接触，避免二次污染，与现有技术中在确定溶液分界面时，人工目测的方法无法准确确定溶液的分界面，而接触式传感器检测的方法，易对溶液造成二次污染相比，本发明实施例统一确定分界面的标准，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，同时能够避免对溶液的二次污染。

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，所述获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，包括：采集包括两种不相溶液体以及背景标志物的原始图像，其中，所述背景标志物预先设置在装有所述两种不相溶液体的透明容器两侧；将所述原始图像转换为灰度图像，确定所述灰度图像中每行的平均灰度值；根据所述原始图像中每行的平均灰度值与第二预设阈值的关系，确定所述目标图像的上边缘所在行以及所述目标图像的下边缘所在行；在确定所述上边缘所在行的行号小于所述下边缘所在行的行号时，从所述原始图像中截取所述上边缘所在行和所述下边缘所在行之间的部分生成所述仅包含两种不相溶液体的目标图像。

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，所述根据所述原始图像中每行的平均灰度值与第二预设阈值的关系，确定所述目标图像的上边缘所在行以及所述目标图像的下边缘所在行，包括：以所述原始图像上边缘侧的第一行为首行，并以所述首行为起点，若确定连续M行的平均灰度值均大于所述第二预设阈值，且连续M行之后第一行的平均灰度值小于所述第二预设阈值，则确定连续M行之后的第一行为所述目标图像的上边缘所在行；以所述图像的末行为起点，若确定连续J行的平均灰度值均大于所述第二预设阈值，且连续J行之后一行的平均灰度值小于所述第二预设阈值，则确定连续J行之后的第一行为所述目标图像的下边缘所在行，其中，M和J均为自然数。

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，所述对所述目标图像进行处理，将所述目标图像转换为黑白二值图像，包括：在确定所述目标图像中两种液体的灰度之差大于第三预设阈值时，将所述目标图像转换为灰度图像，并根据所述灰度图像的直方图，将所述灰度图像转换为黑白二值图像；以及在确定所述目标图像中两种液体的灰度之差小于第四预设阈值时，将所述目标图像转换为色调、饱和度和亮度(HueSaturation Intensity，HSI)图像，并统计所述HSI图像中色调H分量的直方图，将所述HSI图像转换为黑白二值图像，其中，所述第三预设阈值大于所述第四预设阈值。

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，所述确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，包括：在确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值大于第五预设阈值，且该列之后连续N列的平均灰度值均小于第六预设阈值时，确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值均大于第一预设阈值，其中，所述第五预设阈值与所述第六预设阈值之差的绝对值大于所述第一预设阈值；或者在确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值小于第七预设阈值，且该列之后连续N列的平均灰度值均大于第八预设阈值时，确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值均大于第一预设阈值，其中，所述第七预设阈值与所述第八预设阈值之差的绝对值大于所述第一预设阈值。

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，所述在确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值时，以所述黑白二值图像的左右两侧边缘中任一侧的边缘为首列，并以所述黑白二值图像中第J列为起点开始确定，其中，J为自然数。

本发明实施例提供的一种不相溶液体分界面的确定装置，该装置包括：图像处理单元，用于获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，对所述目标图像进行处理，将所述目标图像转换为黑白二值图像；处理单元，用于确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，若是，则确定该列为所述目标图像中两种不相溶液体的分界面，其中，N为自然数；确定单元，用于根据所述目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与所述目标图像的总列数之比，确定所述两种不相溶液体的分界面所在的位置。

本发明实施例提供的上述装置中，获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，对目标图像进行处理，将目标图像转换为黑白二值图像，确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，若是，则确定该列为目标图像中两种不相溶液体的分界面，根据目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比，确定两种不相溶液体的分界面所在的位置，也即通过获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，在目标图像中根据两种不相溶液体的灰度值差异确定两种不相溶液体的分界面，进而根据目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比，确定两种不相溶液体的分界面所在位置，无需人工目测便能够准确确定两种不相溶液体的分界面，而且无需与液体接触，避免二次污染，与现有技术中在确定溶液分界面时，人工目测的方法无法准确确定溶液的分界面，而接触式传感器检测的方法，易对溶液造成二次污染相比，本发明实施例统一确定分界面的标准，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，同时能够避免对溶液的二次污染。

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，所述图像处理单元，获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，具体用于：采集包括两种不相溶液体以及背景标志物的原始图像，其中，所述背景标志物预先设置在装有所述两种不相溶液体的透明容器两侧；将所述原始图像转换为灰度图像，确定所述灰度图像每行的平均灰度值；根据所述原始图像中每行的平均灰度值与第二预设阈值的关系，确定所述目标图像的上边缘所在行以及所述目标图像的下边缘所在行；在确定所述上边缘所在行的行号小于所述下边缘所在行的行号时，从所述原始图像中截取所述上边缘所在行和所述下边缘所在行之间的部分生成所述仅包含两种不相溶液体的目标图像。

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，所述图像处理单元根据所述原始图像中每行的平均灰度值与第二预设阈值的关系，确定所述目标图像的上边缘所在行以及所述目标图像的下边缘所在行，具体用于：以所述原始图像上边缘侧的第一行为首行，并以所述首行为起点，若确定连续M行的平均灰度值均大于所述第二预设阈值，且连续M行之后第一行的平均灰度值小于所述第二预设阈值，则确定连续M行之后的第一行为所述目标图像的上边缘所在行；以所述图像的末行为起点，若确定连续J行的平均灰度值均大于所述第二预设阈值，且连续J行之后一行的平均灰度值小于所述第二预设阈值，则确定连续J行之后的第一行为所述目标图像的下边缘所在行，其中，M和J均为自然数。

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，所述图像处理单元对所述目标图像进行处理，将所述目标图像转换为黑白二值图像，具体用于：在确定所述目标图像中两种液体的灰度之差大于第三预设阈值时，将所述目标图像转换为灰度图像，并根据所述灰度图像的直方图，将所述灰度图像转换为黑白二值图像；以及在确定所述目标图像中两种液体的灰度之差小于第四预设阈值时，将所述目标图像转换为色调、饱和度和亮度HSI图像，并统计所述HSI图像中色调H分量的直方图，将所述HSI图像转换为黑白二值图像，其中，所述第三预设阈值大于所述第四预设阈值。

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，所述处理单元确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，具体用于：在确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值大于第五预设阈值，且该列之后连续N列的平均灰度值均小于第六预设阈值时，确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值均大于第一预设阈值，其中，所述第五预设阈值与所述第六预设阈值之差的绝对值大于所述第一预设阈值；或者在确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值小于第七预设阈值，且该列之后连续N列的平均灰度值均大于第八预设阈值时，确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值均大于第一预设阈值，其中，所述第七预设阈值与所述第八预设阈值之差的绝对值大于所述第一预设阈值。

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，所述处理单元在确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值时，以所述黑白二值图像的左右两侧边缘中任一侧的边缘为首列，并以所述黑白二值图像中第J列为起点开始确定，其中，J为自然数。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种不相溶液体分界面的确定方法的示意流程图；

图2为本发明实施例提供的从原始图像中截取目标图像的示意流程图；

图3为本发明实施例提供的一种将目标图像转换为黑白二值图像的示意流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种将目标图像转换为黑白二值图像的示意流程图；

图5为本发明实施例提供的确定黑白二值图像中是否存在分界面的示意流程图；

图6为本发明实施例提供的一种不相溶液体分界面的确定方法的具体流程的示意流程图；

图7为本发明实施例提供的一种不相溶液体分界面的确定装置的结构示意图。

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分界面的确定方法及装置的具体实施方式进行详细地说明。

值得说明的是，由于相机所采集图像为实际物体逆时针旋转90度后放置的图像，因此，若装有两种不相溶液体的透明容器竖直放置，则在确定分界面时，根据目标图像中每列的平均灰度值确定两种不相溶液体的分界面，而且从原始图像中截取目标图像时，根据原始图像中每行的平均灰度值确定目标图像的上边缘和下边缘，当然，本领域技术人员应当理解的是，在本发明其它实施例中，若相机所采集图像与实际物体的放置情况相同，或者装有两种不相溶液体的透明容器水平放置，则在确定分界面时，根据目标图像中每行的平均灰度值确定两种不相溶液体的分界面，而且从原始图像中截取目标图像时，根据原始图像中每列的平均灰度值确定目标图像的上边缘和下边缘。本发明实施例中，以根据目标图像中每列的平均灰度值确定两种不相溶液体的分界面，根据原始图像中每行的平均灰度值确定目标图像的上边缘和下边缘为例进行说明。

本发明实施例提供的一种不相溶液体分界面的确定方法，如图1所示，该方法包括：

步骤102，获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，对目标图像进行处理，将目标图像转换为黑白二值图像；

具体实施时，获取仅包含两种不相溶液体的目标图像时，可以采用相机进行获取，具体地，可以以较短的时间间隔为周期获取，例如：每隔30ms获取一帧图像，以实时确定两种不相溶液体的分界面所在位置，避免分液过程中的过度分液或分液不彻底。当然，在本发明其它实施例中，若为了节省系统资源，在获取仅包含两种不相溶液体的目标图像时，在分液开始阶段，由于不需要实时检测两种不相溶液体的分界面，因此，可以以较长的时间间隔为周期获取，例如：每隔0.5s获取一帧图像，而在分液接近结束阶段，由于需要实时检测两种不相溶液体的分界面，因此，可以以较短的时间间隔为周期获取，例如：每隔30ms获取一帧图像。

其中，对目标图像进行处理，将目标图像转换为黑色二值图像，可以采用现有技术中的方法，此处不再赘述。

步骤104，确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，若是，则确定该列为目标图像中两种不相溶液体的分界面，其中，N为自然数；

具体实施时，若确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值均大于第一预设阈值，则表明该列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值均不相同，因此，确定该列为目标图像中两种不相溶液体的分界面，而若确定黑白二值图像中该列与该列之后至少一列的平均灰度值相等或相近，则确定该列不为目标图像中不相溶液体的分界面。其中，第一预设阈值可以自由设定，例如：第一预设阈值为100，N为自然数，可以自由设定，例如：N＝8。

步骤106，根据目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比，确定两种不相溶液体的分界面所在的位置。

具体实施时，在确定目标图像中两种不相溶液体的分界面之后，可以根据目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比，确定两种不相同液体的实际分界面所在的位置，具体来说：由于目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比，和两种不相溶液体的实际分界面与透明容器高度(或获取部分透明容器的高度)之比相同，因此，可以根据目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比，确定两种不相同液体的实际分界面所在的位置。

作为较为具体的实施例，假设目标图像共100列，而两种不相溶液体的分界面所在列为第50列，则目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比为50：100＝0.5，则可以确定透明容器中两种不相溶液体实际分界面的位置与目标图像中获取的透明容器部分总高度之比也等于0.5，即若目标图像中获取的透明容器部分等于透明容器的总高度，则可以确定透明容器中两种不相溶液体实际分界面的位置位于该透明容器总高度的一半位置。

本发明实施例提供的方法中，获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，对目标图像进行处理，将目标图像转换为黑白二值图像，确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，若是，则确定该列为目标图像中两种不相溶液体的分界面，根据目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比，确定两种不相溶液体的分界面所在的位置，也即通过获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，在目标图像中根据两种不相溶液体的灰度值差异确定两种不相溶液体的分界面，进而根据目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比，确定两种不相溶液体的分界面所在位置，无需人工目测便能够准确确定两种不相溶液体的分界面，而且无需与液体接触，避免二次污染，与现有技术中在确定溶液分界面时，人工目测的方法无法准确确定溶液的分界面，而接触式传感器检测的方法，易对溶液造成二次污染相比，本发明实施例统一确定分界面的标准，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，同时能够避免对溶液的二次污染。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的方法中，获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，包括：采集包括两种不相溶液体以及背景标志物的原始图像，其中，背景标志物预先设置在装有两种不相溶液体的透明容器两侧；将原始图像转换为灰度图像，确定灰度图像中每行的平均灰度值；根据原始图像中每行的平均灰度值与第二预设阈值的关系，确定目标图像的上边缘所在行以及目标图像的下边缘所在行；在确定上边缘所在行的行号小于下边缘所在行的行号时，从原始图像中截取上边缘所在行和下边缘所在行之间的部分生成仅包含两种不相溶液体的目标图像。

具体实施时，由于采集的原始图像中不可能仅包含两种不相溶液体，还会包括一些背景部分，因此，为了从采集的原始图像中获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，可以预先在装有两种不相溶液体的透明容器两侧设置背景标志物，采集原始图像之后，通过检测背景标志物的位置确定透明容器两侧的边缘位置，然后截取边缘位置之间的部分以获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，其中，背景标志物可以是纯色标志位，以改变该标志物所在行的平均灰度值，例如：背景标志物可以为白色背景标志物或者黑色背景标志物，而在确定背景标志物时，由于背景标志物能够改变其所在行的平均灰度值，因此，根据原始图像中每行的平均灰度值与第二预设阈值的关系，确定目标图像的上边缘所在行以及目标图像的下边缘所在行时，第二预设阈值可以根据标志物的颜色进行设定，具体来说：若背景标志物为白色背景标志物，由于白色的灰度值接近255，因此，白色背景标志物所在行的平均灰度值与其它行相比会偏大，第二预设阈值可以取200，而若背景标志物为黑色背景标志物，由于黑色的灰度值接近0，因此，黑色背景标志物所在行的平均灰度值与其它行相比会偏小，第二预设阈值可以取50。

作为较为具体的实施例，以预先设置白色背景标志物，装有两种不相溶液体的透明容器竖直放置，相机所采集图像为实际物体逆时针旋转90度后放置的图像，第二预设阈值以200为例，因此，白色背景标志物所在行的平均灰度值较大，结合图2对本发明实施例中获取仅包含两种不相溶液体的目标图像的具体步骤进行说明，如图2所示，获取仅包含两种不相溶液体的目标图像的具体步骤，包括：

步骤202，采集原始图像，也即采集包含两种不相溶液体以及白色背景标志物的原始图像；

步骤204，将采集的原始图像转换为灰度图像，转换方式可以采用现有技术中的方式，此处不再赘述；

步骤206，确定每行的平均灰度值hp_num[i]；具体来说，确定灰度图像中每行的平均灰度值，利用每行中所有像素点的灰度值之和除以像素点总个数计算得到；

步骤208，确定目标图像的上边缘；具体来说，假设以原始图像的上边缘一侧的第一行为首行，以首行为起点，从上向下判断每行的平均灰度值hp_num[i]大于或等于200是否成立，如果连续5行或5行以上的平均灰度值均大于或等于200，而下一行的平均灰度值小于200时，该行所在的位置即为目标图像的上边缘，相反，如果连续5行以内存在至少一行的平均灰度值小于200，则确定误判，如果原始图像中不存在连续5行或5行以上平均灰度值大于或等于200的情况，则丢弃该帧图像；

步骤210，确定目标图像的下边缘；具体来说，假设以原始图像的上边缘一侧的第一行为首行，以末行为起点，从下向上判断每行的平均灰度值hp_num[i]大于或等于200是否成立，如果连续5行或5行以上的平均灰度值均大于或等于200，而下一行的平均灰度值小于200时，该行所在的位置即为目标图像的下边缘，相反，如果连续5行以内存在至少一行的平均灰度值小于200，则确定误判，如果原始图像中不存在连续5行或5行以上平均灰度值大于或等于200的情况，则丢弃该帧图像；

步骤212，裁剪上边缘和下边缘之间的部分生成目标图像；需要说明的是，若目标图像上边缘所在行的行号大于或等于目标图像下边缘所在行的行号，则表明目标图像的上边缘与下边缘重合或处于下边缘之下，则丢弃该帧图像。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的方法中，根据原始图像中每行的平均灰度值与第二预设阈值的关系，确定目标图像的上边缘所在行以及目标图像的下边缘所在行，包括：以原始图像上边缘侧的第一行为首行，并以首行为起点，若确定连续M行的平均灰度值均大于第二预设阈值，且连续M行之后第一行的平均灰度值小于第二预设阈值，则确定连续M行之后的第一行为目标图像的上边缘所在行；以图像的末行为起点，若确定连续J行的平均灰度值均大于第二预设阈值，且连续J行之后一行的平均灰度值小于第二预设阈值，则确定连续J行之后的第一行为目标图像的下边缘所在行，其中，M和J均为自然数。

具体实施时，根据原始图像中每行的平均灰度值与第二预设阈值的关系，确定目标图像的上边缘所在行以及目标图像的下边缘所在行时，M和J可以相等，也可以不想等。较为优选地，M和J相等，例如：M＝J＝5。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的方法中，对目标图像进行处理，将目标图像转换为黑白二值图像，包括：在确定目标图像中两种液体的灰度之差大于第三预设阈值时，将目标图像转换为灰度图像，并根据灰度图像的直方图，将灰度图像转换为黑白二值图像；以及在确定目标图像中两种液体的灰度之差小于第四预设阈值时，将目标图像转换为色调、饱和度和亮度HSI图像，并统计HSI图像中色调H分量的直方图，将HSI图像转换为黑白二值图像，其中，第三预设阈值大于第四预设阈值。

具体实施时，在确定目标图像中两种不相溶液体的灰度之差大于第三预设阈值时，也即目标图像中两种液体的灰度值差异较大时，将目标图像转换为灰度图像，并根据灰度图像的直方图，将灰度图像转换为黑白二值图像，具体来说：若为灰度值差异较大的两种不相溶液体，则可以将目标图像转换为灰度图像，统计灰度图像中每个灰度级对应的个数，并统计直方图，寻找每个波下降段结束的位置，并将得到的值记为arrThesh[i](i表示得到值的个数)，图像的分割阈值为arrThesh[0],即ths＝arrThesh[0]，利用该阈值将图像分割成黑白二值图。其中，第三预设阈值可以根据经验值设定，例如：100。

作为较为具体的实施例，在确定两种不相溶液体的灰度值差异较大时，对目标图像进行处理，将目标图像转换为黑白二值图像的步骤，如图3所示，包括：

步骤302，将目标图像转换为灰度图像，转换方式可以采用现有技术中的方式，此处不再赘述；

步骤304，统计每个灰度级对应的个数n，并统计直方图；

步骤306，寻找每个波下降段的结束位置arrThesh[i]，也即在灰度级直方图所形成曲线中寻找每个波下降段的结束位置arrThesh[i]；

步骤308，将第一个波下降段的结束点对应的值作为分割阈值，也即ths＝arrThesh[0]，进行黑白二值图像的转换；

步骤310，利用分割阈值将灰度图像分割为黑白二值图像，具体来说，可以将灰度值大于或等于分割阈值的像素点设置为白色，将灰度值小于分割阈值的像素点设置为黑色。

具体实施时，在确定目标图像中两种不相溶液体的灰度之差小于第四预设阈值时，也即目标图像中两种液体的灰度值差异不大时，将目标图像转换为HSI图像，并根据HSI图像中H分量的直方图，将HSI图像转换为黑白二值图像，具体来说：若为灰度值差异不大的两种不相溶液体，则可以将目标图像转换为HSI图像，并统计H分量中每个灰度级对应的个数，并统计直方图，计算H分量直方图中每个波的个数n，每个波终止位置的值end[i],并将第一个值赋给ths，即ths＝end[0],end[0]为分割阈值，利用该分割阈值将图像分割成黑白二值图像。其中，第四预设阈值可以根据经验值设定，例如：50。

作为较为具体的实施例，在确定两种不相溶液体的灰度值差异不大时，对目标图像进行处理，将目标图像转换为黑白二值图像的步骤，如图4所示，包括：

步骤402，将目标图像转换为HSI图像，转换方式可以采用现有技术中的方式，此处不再赘述；

步骤404，统计H分量中每个灰度级对应的个数n，并统计H分量直方图；

步骤406，计算H分量中每个波的终止位置值end[i]，也即确定H分量直方图所形成曲线中每个波的终止位置值end[i]；

步骤408，将第一个值end[0]作为分割阈值，也即ths＝end[0]，进行黑白二值图像的转换；

步骤410，利用分割阈值将HSI图像分割为黑白二值图像。

本发明实施例中，判断两种不相溶液体的灰度值之差与第三预设阈值以及第四预设阈值的方式可以采用现有技术中的方式，也可以采用人工判断的方式，还可以通过智能学习的方式，此处不再赘述。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的方法中，确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，包括：在确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值大于第五预设阈值，且该列之后连续N列的平均灰度值均小于第六预设阈值时，确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值均大于第一预设阈值，其中，第五预设阈值与第六预设阈值之差的绝对值大于第一预设阈值；或者在确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值小于第七预设阈值，且该列之后连续N列的平均灰度值均大于第八预设阈值时，确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值均大于第一预设阈值，其中，第七预设阈值与第八预设阈值之差的绝对值大于第一预设阈值。

具体实施时，在将目标图像转换为黑白二值图像之后，对于白色图像区域，其每个白色的点的灰度值为255，黑色图像区域中黑色的点的灰度值为0，但白色图像区域会混杂一部分黑色像素点，在计算每一列平均灰度值的时候必然会因此降低，为避免误判的情况，故可以将判断白色图像区域的阈值确定为150，对于黑色图像区域，其灰度值为0，但黑色图像区域会混杂一部分白色像素点，在计算每一列平均灰度值的时候必然会因此提高，为避免误判的情况，故判断黑色图像区域的阈值确定为50。

具体实施时，判断黑白二值图像中任一列与两个阈值(判断白色图像区域的阈值和判断黑色图像区域的阈值)的关系，进而确定该黑白二值图像中是否存在分界面，具体来说：若任一列的平均灰度值大于150，而该列之后连续8列的平均灰度值均小于50，则认为存在分界面，且确定分界线的位置该列所在列；若任一列的平均灰度值小于50，而该列之后连续8列的平均灰度值均大于150，则认为存在分界面，且确定分界线的位置该列所在列；否则确定该黑白二值图像中不存在分界面。

本发明实施例中，第五预设阈值和第八预设阈值可以取150，第六预设阈值和第七预设阈值可以取50，当然，本发明其它实施例中，第五预设阈值、第六预设阈值、第七预设阈值和第八预设阈值也可以设定为其他值，但需要保证第五预设阈值与第六预设阈值之差的绝对值大于第一预设阈值，第七预设阈值与第八预设阈值之差的绝对值大于第一预设阈值。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的方法中，在确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值时，以黑白二值图像的左右两侧边缘中任一侧的边缘为首列，并以黑白二值图像中第J列为起点开始确定，其中，J为自然数。

具体实施时，在确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值时，以黑白二值图像的左右两侧边缘中任一侧的边缘为首列，并以黑白二值图像中第J列为起点开始确定，能够避免图像边缘处噪声的影响，提高确定分界面的准确性，其中，J可以任意设置，例如：J＝20。

具体实施时，判断白色图像区域的阈值以150为例，判断黑色图像区域的阈值以50为例，以J＝8为例，则第五预设阈值和第八预设阈值的取值150，第六预设阈值和第七预设阈值的取值为50，在黑白二值图像中确定两种不相溶液体的分界面的步骤，如图5所示，包括：

步骤502，计算每一列的平均灰度值，具体来说，根据每一列所有像素点的灰度值总和除以所有像素点的个数即为该列的平均灰度值；

步骤504，判断第20列的平均灰度值是否大于150，若是，执行步骤506，否则，执行步骤508；

步骤506，若第20列的平均灰度值大于150，则表明该区域为白色图像区域，则确定是否存在任一列的平均灰度值大于150，且该列之后连续8列的平均灰度值均小于50，若存在，则执行步骤510，否则，执行步骤514；

步骤508，若第20列的平均灰度值小于150，则进一步判断第20列的平均灰度值是否小于50，若是，则表明该区域为黑色图像区域，否则重新判断下一列的灰度值是否大于150，当确定该区域为黑色图像区域时，进一步确定是否存在任一列的平均灰度值小于50，且该列之后连续8列的平均灰度值均大于150，若存在，则执行步骤510，否则，执行步骤514；

步骤510，确定该列为目标图像中两种不相溶液体的分界面；

步骤512，根据目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比，确定两种不相溶液体的分界面所在的位置；

步骤514，确定目标图像中不存在两种不相溶液体的分界面。

下面结合图6对本发明实施例提供的不相溶液体分界面的确定方法的具体流程进行详细说明，如图6所示，本发明实施例提供的不相溶液体分界面的确定方法的具体流程，包括：

步骤602，采集包含两种不相溶液体以及背景标志物的原始图像；

步骤604，从原始图像中截取仅包含两种不相溶液体的目标图像；

步骤606，将目标图像转换为黑白二值图像；

步骤608，确定黑白二值图像中是否存在两种不相溶液体的分界面，若存在，执行步骤610，否则，执行步骤602继续采集下一帧图像；

步骤610，若黑白二值图像中存在两种不相溶液体的分界面，则确定实际分界面的位置并跟踪该分界面，也即继续执行步骤602采集下一帧图像确定实际分界面的位置。

本发明实施例提供的一种不相溶液体分界面的确定装置，如图7所示，该装置包括：图像处理单元702，用于获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，对目标图像进行处理，将目标图像转换为黑白二值图像；处理单元704，用于确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，若是，则确定该列为目标图像中两种不相溶液体的分界面，其中，N为自然数；确定单元706，用于根据目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比，确定两种不相溶液体的分界面所在的位置。

本发明实施例提供的装置中，获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，对目标图像进行处理，将目标图像转换为黑白二值图像，确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，若是，则确定该列为目标图像中两种不相溶液体的分界面，根据目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比，确定两种不相溶液体的分界面所在的位置，也即通过获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，在目标图像中根据两种不相溶液体的灰度值差异确定两种不相溶液体的分界面，进而根据目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比，确定两种不相溶液体的分界面所在位置，无需人工目测便能够准确确定两种不相溶液体的分界面，而且无需与液体接触，避免二次污染，与现有技术中在确定溶液分界面时，人工目测的方法无法准确确定溶液的分界面，而接触式传感器检测的方法，易对溶液造成二次污染相比，本发明实施例统一确定分界面的标准，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，同时能够避免对溶液的二次污染。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的装置中，图像处理单元702，获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，具体用于：采集包括两种不相溶液体以及背景标志物的原始图像，其中，背景标志物预先设置在装有两种不相溶液体的透明容器两侧；将原始图像转换为灰度图像，确定灰度图像中每行的平均灰度值；根据原始图像中每行的平均灰度值与第二预设阈值的关系，确定目标图像的上边缘所在行以及目标图像的下边缘所在行；在确定上边缘所在行的行号小于下边缘所在行的行号时，从原始图像中截取上边缘所在行和下边缘所在行之间的部分生成仅包含两种不相溶液体的目标图像。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的装置中，图像处理单元702根据原始图像中每行的平均灰度值与第二预设阈值的关系，确定目标图像的上边缘所在行以及目标图像的下边缘所在行，具体用于：以原始图像上边缘侧的第一行为首行，并以首行为起点，若确定连续M行的平均灰度值均大于第二预设阈值，且连续M行之后第一行的平均灰度值小于第二预设阈值，则确定连续M行之后的第一行为目标图像的上边缘所在行；以图像的末行为起点，若确定连续J行的平均灰度值均大于第二预设阈值，且连续J行之后一行的平均灰度值小于第二预设阈值，则确定连续J行之后的第一行为目标图像的下边缘所在行，其中，M和J均为自然数。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的装置中，图像处理单元702对目标图像进行处理，将目标图像转换为黑白二值图像，具体用于：在确定目标图像中两种液体的灰度之差大于第三预设阈值时，将目标图像转换为灰度图像，并根据灰度图像的直方图，将灰度图像转换为黑白二值图像；以及在确定目标图像中两种液体的灰度之差小于第四预设阈值时，将目标图像转换为色调、饱和度和亮度HSI图像，并统计HSI图像中色调H分量的直方图，将HSI图像转换为黑白二值图像，其中，第三预设阈值大于第四预设阈值。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的装置中，处理单元704确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，具体用于：在确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值大于第五预设阈值，且该列之后连续N列的平均灰度值均小于第六预设阈值时，确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值均大于第一预设阈值，其中，第五预设阈值与第六预设阈值之差的绝对值大于第一预设阈值；或者在确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值小于第七预设阈值，且该列之后连续N列的平均灰度值均大于第八预设阈值时，确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值均大于第一预设阈值，其中，第七预设阈值与第八预设阈值之差的绝对值大于第一预设阈值。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的装置中，处理单元704在确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值时，以黑白二值图像的左右两侧边缘中任一侧的边缘为首列，并以黑白二值图像中第J列为起点开始确定，其中，J为自然数。

本发明实施例提供的不相溶液体分界面的确定装置，可以用在化工生成中，安装在溶液萃取流程中溶液分界面出现位置处，以精确确定两种不相溶液体的分界面，其中，图像处理单元702可以采用图像处理器等，处理单元704和确定单元706均可以采用CPU处理器等。

综上所述，本发明实施例提供的一种不相溶液体分界面的确定方法及装置，获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，对目标图像进行处理，将目标图像转换为黑白二值图像，确定黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，若是，则确定该列为目标图像中两种不相溶液体的分界面，根据目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比，确定两种不相溶液体的分界面所在的位置，也即通过获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，在目标图像中根据两种不相溶液体的灰度值差异确定两种不相溶液体的分界面，进而根据目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与目标图像的总列数之比，确定两种不相溶液体的分界面所在位置，本发明实施例统一确定分界面的标准，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，同时能够避免对溶液的二次污染。

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 (12)

1.一种不相溶液体分界面的确定方法，其特征在于，该方法包括：

获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，对所述目标图像进行处理，将所述目标图像转换为黑白二值图像；

确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，若是，则确定该列为所述目标图像中两种不相溶液体的分界面，其中，N为自然数；

根据所述目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与所述目标图像的总列数之比，确定所述两种不相溶液体的分界面所在的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，包括：

采集包括两种不相溶液体以及背景标志物的原始图像，其中，所述背景标志物预先设置在装有所述两种不相溶液体的透明容器两侧；

将所述原始图像转换为灰度图像，确定所述灰度图像中每行的平均灰度值；

根据所述原始图像中每行的平均灰度值与第二预设阈值的关系，确定所述目标图像的上边缘所在行以及所述目标图像的下边缘所在行；

在确定所述上边缘所在行的行号小于所述下边缘所在行的行号时，从所述原始图像中截取所述上边缘所在行和所述下边缘所在行之间的部分生成所述仅包含两种不相溶液体的目标图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述原始图像中每行的平均灰度值与第二预设阈值的关系，确定所述目标图像的上边缘所在行以及所述目标图像的下边缘所在行，包括：

以所述原始图像上边缘侧的第一行为首行，并以所述首行为起点，若确定连续M行的平均灰度值均大于所述第二预设阈值，且连续M行之后第一行的平均灰度值小于所述第二预设阈值，则确定连续M行之后的第一行为所述目标图像的上边缘所在行；以所述图像的末行为起点，若确定连续J行的平均灰度值均大于所述第二预设阈值，且连续J行之后一行的平均灰度值小于所述第二预设阈值，则确定连续J行之后的第一行为所述目标图像的下边缘所在行，其中，M和J均为自然数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述目标图像进行处理，将所述目标图像转换为黑白二值图像，包括：

在确定所述目标图像中两种液体的灰度之差大于第三预设阈值时，将所述目标图像转换为灰度图像，并根据所述灰度图像的直方图，将所述灰度图像转换为黑白二值图像；以及

在确定所述目标图像中两种液体的灰度之差小于第四预设阈值时，将所述目标图像转换为色调、饱和度和亮度HSI图像，并统计所述HSI图像中色调H分量的直方图，将所述HSI图像转换为黑白二值图像，其中，所述第三预设阈值大于所述第四预设阈值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，包括：

在确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值大于第五预设阈值，且该列之后连续N列的平均灰度值均小于第六预设阈值时，确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值均大于第一预设阈值，其中，所述第五预设阈值与所述第六预设阈值之差的绝对值大于所述第一预设阈值；或者

在确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值小于第七预设阈值，且该列之后连续N列的平均灰度值均大于第八预设阈值时，确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值均大于第一预设阈值，其中，所述第七预设阈值与所述第八预设阈值之差的绝对值大于所述第一预设阈值。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述在确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值时，以所述黑白二值图像的左右两侧边缘中任一侧的边缘为首列，并以所述黑白二值图像中第J列为起点开始确定，其中，J为自然数。

7.一种不相溶液体分界面的确定装置，其特征在于，该装置包括：

图像处理单元，用于获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，对所述目标图像进行处理，将所述目标图像转换为黑白二值图像；

处理单元，用于确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，若是，则确定该列为所述目标图像中两种不相溶液体的分界面，其中，N为自然数；

确定单元，用于根据所述目标图像中两种不相溶液体的分界面所在列与所述目标图像的总列数之比，确定所述两种不相溶液体的分界面所在的位置。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述图像处理单元，获取仅包含两种不相溶液体的目标图像，具体用于：

采集包括两种不相溶液体以及背景标志物的原始图像，其中，所述背景标志物预先设置在装有所述两种不相溶液体的透明容器两侧；

将所述原始图像转换为灰度图像，确定所述灰度图像中每行的平均灰度值；

根据所述原始图像中每行的平均灰度值与第二预设阈值的关系，确定所述目标图像的上边缘所在行以及所述目标图像的下边缘所在行；

在确定所述上边缘所在行的行号小于所述下边缘所在行的行号时，从所述原始图像中截取所述上边缘所在行和所述下边缘所在行之间的部分生成所述仅包含两种不相溶液体的目标图像。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述图像处理单元根据所述原始图像中每行的平均灰度值与第二预设阈值的关系，确定所述目标图像的上边缘所在行以及所述目标图像的下边缘所在行，具体用于：

以所述原始图像上边缘侧的第一行为首行，并以所述首行为起点，若确定连续M行的平均灰度值均大于所述第二预设阈值，且连续M行之后第一行的平均灰度值小于所述第二预设阈值，则确定连续M行之后的第一行为所述目标图像的上边缘所在行；以所述图像的末行为起点，若确定连续J行的平均灰度值均大于所述第二预设阈值，且连续J行之后一行的平均灰度值小于所述第二预设阈值，则确定连续J行之后的第一行为所述目标图像的下边缘所在行，其中，M和J均为自然数。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述图像处理单元对所述目标图像进行处理，将所述目标图像转换为黑白二值图像，具体用于：

在确定所述目标图像中两种液体的灰度之差大于第三预设阈值时，将所述目标图像转换为灰度图像，并根据所述灰度图像的直方图，将所述灰度图像转换为黑白二值图像；以及

在确定所述目标图像中两种液体的灰度之差小于第四预设阈值时，将所述目标图像转换为色调、饱和度和亮度HSI图像，并统计所述HSI图像中色调H分量的直方图，将所述HSI图像转换为黑白二值图像，其中，所述第三预设阈值大于所述第四预设阈值。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理单元确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值，具体用于：

在确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值大于第五预设阈值，且该列之后连续N列的平均灰度值均小于第六预设阈值时，确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值均大于第一预设阈值，其中，所述第五预设阈值与所述第六预设阈值之差的绝对值大于所述第一预设阈值；或者

在确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值小于第七预设阈值，且该列之后连续N列的平均灰度值均大于第八预设阈值时，确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值均大于第一预设阈值，其中，所述第七预设阈值与所述第八预设阈值之差的绝对值大于所述第一预设阈值。

12.根据权利要求7-11中任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元在确定所述黑白二值图像中任一列的平均灰度值与该列之后连续N列的平均灰度值之差的绝对值是否均大于第一预设阈值时，以所述黑白二值图像的左右两侧边缘中任一侧的边缘为首列，并以所述黑白二值图像中第J列为起点开始确定，其中，J为自然数。