CN111830017A - 获取色变试纸综合颜色变化的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及试纸检测技术领域,尤其涉及一种获取色变试纸综合颜色变化的装置及方法,所述装置包括固定机构、柔性连接机构和颜色识别传感器;所述固定机构用于夹持色变试纸,所述颜色识别传感器用于识别所述色变试纸的颜色信息,所述柔性连接机构连接所述固定机构和所述颜色识别传感器并用于使所述颜色识别传感器与所述固定机构上的所述色变试纸相对间隔设置。由于柔性连接机构的存在,在外力作用下的固定机构和颜色识别传感器可以相对运动,颜色识别传感器可以利用在平行于色变试纸的平面方向发生的相对位移在色变试纸的表面采集随机位置的颜色信息,从而使得所述装置可以获取色变试纸的综合颜色变化。
Description
技术领域
本发明涉及试纸检测技术领域,尤其涉及一种获取色变试纸综合颜色变化的装置。
背景技术
对鲜活农产品的冷链物流的贮运微环境气体实施精准的监测与调控可有效提高其运输质量,为消费者提供安全可靠的食物来源。现有的贮运微环境气体监测多使用时间-温度色变试纸,该色变试纸虽然简单便携,但其色变不均匀(即不同位置的色变情况不一),无法精准反映鲜活农产品保鲜、保活运输过程中的关键气体浓度的变化过程;如何对这样的色变试纸的颜色进行随机采样以及如何输出色变试纸的综合颜色变化就成了亟待解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
本发明第一方面提供一种获取色变试纸综合颜色变化的装置,包括固定机构、柔性连接机构和颜色识别传感器;所述固定机构用于夹持色变试纸,所述颜色识别传感器用于识别所述色变试纸的颜色信息,所述柔性连接机构连接所述固定机构和所述颜色识别传感器并使所述颜色识别传感器与所述固定机构的所述色变试纸相对间隔设置。
在一个实施例中,所述柔性连接机构包括相互连接的壳体和弹簧,所述壳体连接所述颜色识别传感器,所述弹簧连接所述固定机构。
在一个实施例中,所述弹簧包括多个拉簧和多个压簧,所述拉簧为所述固定机构提供水平向拉力;所述压簧为所述固定机构提供垂直向压力。
在一个实施例中,所述壳体的底部连有支架,所述拉簧的两端分别连接于所述支架的侧壁和所述固定机构,所述压簧的两端分别连接于所述支架的底部和所述固定机构;所述颜色识别传感器连接于所述壳体的顶部。
在一个实施例中,所述固定机构包括托盘和连接于所述托盘的试纸固定夹片,所述托盘通过所述弹簧连接于所述壳体。
在一个实施例中,所述装置还包括处理器,所述处理器用于将所述颜色信息转换为颜色分量。
本发明第二方面提供一种利用上述装置获取色变试纸综合颜色变化的方法,包括:
步骤一、对初始温度条件、初始湿度条件下的颜色识别传感器进行零点标定;在固定机构和颜色识别传感器平行于色变试纸的平面方向发生无规律的相对位移的情况下,获取无气体的初始状态下的多个红色分量、多个绿色分量和多个蓝色分量,以及最大待监测气体浓度下的多个红色分量、多个绿色分量和多个蓝色分量;
步骤二、对无气体的初始状态下的多个红色分量进行排序处理,计算多个红色分量的红色分量的中位数和红色分量的方差;对多个绿色分量进行排序处理,计算多个绿色分量的绿色分量的中位数和绿色分量的方差;对多个蓝色分量进行排序处理,计算多个蓝色分量的蓝色分量的中位数和蓝色分量的方差;根据计算出的分属于各个颜色分量的中位数和方差来分配红色分量、绿色分量和蓝色分量的权重;根据分属于各个颜色分量的中位数和权重计算颜色基准指示量,颜色基准指示量用来反映无气体的初始状态下的色变试纸的综合颜色变化;
对最大待监测气体浓度下的多个红色分量进行排序处理,计算多个红色分量的红色分量的中位数和红色分量的方差;对多个绿色分量进行排序处理,计算多个绿色分量的绿色分量的中位数和绿色分量的方差;对多个蓝色分量进行排序处理,计算多个蓝色分量的蓝色分量的中位数和蓝色分量的方差;根据计算出的分属于各个颜色分量的中位数和方差分配红色分量、绿色分量和蓝色分量的权重;根据分属于各个颜色分量的中位数和权重计算颜色偏移量的最大值,颜色偏移量的最大值用来反映最大待监测气体浓度下的色变试纸的综合颜色变化;
步骤三、基于颜色基准指示量、颜色偏移量的最大值并基于运输对象设定测量量程,从而拟合综合颜色变化与气体浓度的映射关系;
步骤四、在固定机构和颜色识别传感器平行于色变试纸的平面方向发生无规律的相对位移的情况下,获取待监测的运输微环境下的色变试纸的多个红色分量、多个绿色分量和多个蓝色分量;利用处理器获得反映色变试纸的综合颜色变化的颜色偏移量,以获得气体浓度指示。
在一个实施例中,基于颜色基准指示量、颜色偏移量的最大值并基于运输对象设定测量量程,包括根据待监测的运输微环境的气体浓度设定测量量程。
在一个实施例中,根据待监测的运输微环境的气体浓度设定测量量程的公式为:
其中,T0为监测环境温度波动的平均值(Tlow+Thigh)/2;H0为监测环境湿度波动的平均值(Hlow+Hhigh)/2;T0为基准点温度,Tmax为偏离基准点温度的最大值;H0为基准点湿度,Hmax为偏离基准点湿度的最大值;ΔE0为颜色基准指示量;ΔEmax是颜色偏移量的最大值;k1、k2、k3、k4为温度T0和湿度H0条件下气体浓度综合颜色变化方程Gas(T,H)的待定系数;Range为测量量程;Gaslow[T0,H0]为测量量程的下限;Gashigh[Tmax,Hmax]为测量量程的上限;ξ(T0)是温度的归一化值,ξ(H0)是湿度的归一化值。
在一个实施例中,在步骤一和步骤二之间包括:
计算多个红色分量的算数平均值、剩余误差和均值方差,剔除异常值;计算多个绿色分量的算数平均值、剩余误差和均值方差,剔除异常值;计算多个蓝色分量的算数平均值、剩余误差和均值方差,剔除异常值。
本发明的有益效果是:由于柔性连接机构的存在,在外力作用下(如运输环境下的振动力)的固定机构和/或颜色识别传感器可以发生不规律的运动,颜色识别传感器可以利用在平行于色变试纸的平面方向发生的相对位移在色变试纸的表面采集随机位置的颜色信息,从而使得本发明提供的获取色变试纸综合颜色变化的装置可以获取色变试纸的综合颜色变化。
本发明提供的方法可用于调整所述获取色变试纸综合颜色变化的装置,使其能够均衡、精准地获取和输出色变试纸的综合颜色变化。
附图说明
图1是本发明实施例的获取色变试纸综合颜色变化的装置的示意性结构图;
图2是本发明实施例的获取色变试纸综合颜色变化的装置的采样轨迹的示意图;
图3是本发明实施例的获取色变试纸综合颜色变化的方法的示意性流程图;
附图标记说明:1、颜色识别传感器;2、TTL输出接口;3、LED灯;4、色变试纸;5、试纸固定夹片;6、壳体;7、拉簧;8、压簧;9、托盘;10、支架;11、转轴;12、试纸固定夹片的上端;13、颜色识别传感器的探头;14、固定机构;15、柔性连接机构。
具体实施方式
为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合发明中的附图,对发明中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等综合颜色变化的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是综合颜色变化或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为综合颜色变化或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
如图1所示,本发明的第一方面提供一种获取色变试纸综合颜色变化的装置,包括固定机构14、柔性连接机构15和颜色识别传感器1;固定机构14用于夹持色变试纸4,颜色识别传感器1用于识别色变试纸4的颜色信息,柔性连接机构15连接固定机构14和颜色识别传感器1并使颜色识别传感器1与被夹持在固定机构14上的色变试纸4相对间隔设置。柔性连接机构15可以是一个或多个弹簧、一个或多个柔性管、柔性锁链或者多个通过柔性或刚性的铰链串联(或并联)的刚性部件。
如图2所示,由于柔性连接机构15的存在,在外力(如运输环境下的震动)作用下的固定机构14和/或颜色识别传感器1可以发生不规律的抖动,颜色识别传感器1可以利用在平行于色变试纸4的平面方向发生的相对位移在色变试纸4的表面采集随机位置的颜色信息,从而使得本发明提供的获取色变试纸综合颜色变化的装置可以获取色变试纸4的综合颜色变化。
在一个实施例中,柔性连接机构15包括相互连接的壳体6和弹簧,壳体6连接颜色识别传感器1,弹簧连接固定机构14。具体地,壳体6是不完全密封的壳体6。
在一个实施例中,弹簧连接颜色识别传感器1,壳体6连接固定机构14。
在一个实施例中,柔性连接结构包括相互连接的壳体6和柔性锁链,颜色识别传感器1通过柔性锁链挂设于壳体6,固定机构14固定于壳体6。
在一个实施例中,弹簧包括第一弹簧和第二弹簧,第一弹簧的两端分别连接于固定机构14和壳体6的底部,第二弹簧的两端分别连接于固定机构14和壳体6的侧壁。在这种情况下,能保证固定机构14实现相对于颜色识别传感器1的横向位移并且运动相对平稳。
在一个实施例中,弹簧包括多个拉簧7和多个压簧8,拉簧7的两端分别连接于固定机构14和壳体6,拉簧7为固定机构14提供水平拉力;压簧8为固定机构14提供垂直压力;颜色识别传感器1连接于壳体6的顶部,颜色识别传感器的探头13朝向色变试纸4的方向。
在一个实施例中,固定机构14包括托盘9连接于托盘9的试纸固定夹片5,托盘9通过弹簧连接于壳体6。如图1所示,试纸固定夹片的上端12呈L形。
在一个实施例中,壳体6的底部连有支架10,拉簧7的两端分别连接于固定机构14和支架10的侧壁,压簧8的两端分别连接于固定机构14和支架10的底部。在这种情况下,不仅可以保证固定机构14的运动的稳定性,并且由于压簧8为固定机构14提供了多个作用于不同位置的垂直作用力,固定机构14不会在垂直于固定机构14的方向上发生较大的抖动。
在一个实施例中,该装置还包括处理器,处理器用于将颜色信息转换为颜色分量。
在一个实施例中,壳体6包括顶部、左侧壁、右侧壁和底部,顶部连有颜色识别传感器1,顶部通过转轴11连接于左侧壁或右侧壁。
在一个实施例中,支架10的顶部固定有若干个补光灯。补光灯可以是LED灯3。
在一个实施例中,处理器或颜色识别传感器1包括用于与显示器相连的通信接口。
在一个实施例中,颜色识别传感器1连有TTL输出接口2。
在一个实施例中,色变试纸4是气体浓度敏感色变试纸4,用于反映气体浓度的变化。
如图3所示,本发明第二方面提供一种获取色变试纸综合颜色变化的装置的方法,包括:
S1、对初始温度条件、初始湿度条件下的颜色识别传感器进行零点标定;在固定机构和颜色识别传感器平行于色变试纸的平面方向发生无规律的相对位移的情况下,在时间间隔Δt内获取无气体的初始状态下的多个红色分量、多个绿色分量和多个蓝色分量,以及在时间间隔Δt内获取最大待监测气体浓度下的多个红色分量、多个绿色分量和多个蓝色分量;
S2、计算多个红色分量的算数平均值、剩余误差和均值方差,剔除异常值;计算多个绿色分量的算数平均值、剩余误差和均值方差,剔除异常值;计算多个蓝色分量的算数平均值、剩余误差和均值方差,剔除异常值;
S3、对无气体的初始状态下的多个红色分量进行排序处理,计算多个红色分量的红色分量的中位数和红色分量的方差;对多个绿色分量进行排序处理,计算多个绿色分量的绿色分量的中位数和绿色分量的方差;对多个蓝色分量进行排序处理,计算多个蓝色分量的蓝色分量的中位数和蓝色分量的方差;根据计算出的分属于各个颜色分量的中位数和方差来分配红色分量、绿色分量和蓝色分量的权重;根据分属于各个颜色分量的中位数和各个颜色分量的权重计算颜色基准指示量,颜色基准指示量用来反映无气体的初始状态下的色变试纸的综合颜色变化;
对最大待监测气体浓度下的多个红色分量进行排序处理,计算多个红色分量的红色分量的中位数和红色分量的方差;对多个绿色分量进行排序处理,计算多个绿色分量的绿色分量的中位数和绿色分量的方差;对多个蓝色分量进行排序处理,计算多个蓝色分量的蓝色分量的中位数和蓝色分量的方差;根据计算出的分属于各个颜色分量的中位数和方差分配红色分量、绿色分量和蓝色分量的权重;根据分属于各个颜色分量的中位数和各个颜色分量的权重计算颜色偏移量的最大值,颜色偏移量的最大值用来反映最大待监测气体浓度下的色变试纸的综合颜色变化;
S4、基于颜色基准指示量、颜色偏移量的最大值并基于运输对象设定测量量程,从而拟合综合颜色变化与气体浓度的映射关系;
S5、在固定机构和颜色识别传感器平行于色变试纸的平面方向发生无规律的相对位移的情况下,每隔一定的时间间隔t,在时间Δt内获取待监测的运输微环境下的色变试纸的多个红色分量、多个绿色分量和多个蓝色分量;利用处理器获得反映色变试纸的综合颜色变化的颜色偏移量,以获得气体浓度指示。
本发明提供的方法可用于调整获取色变试纸综合颜色变化的装置,使其能够均衡、精准地获取和输出色变试纸的综合颜色变化。
在一个实施例中,在步骤S1中对无气体浓度下的红色分量、绿色分量和蓝色分量分别以R0(T0,H0)、G0(T0,H0)和B0(T0,H0)表示,具体计算公式如下:
其中,R0为初始无气体浓度下红色分量;G0为初始无气体浓度下绿色分量;B0为初始无气体浓度下蓝色分量;T0为初始温度,Tlow为监测微环境温度下限,Thigh为监测微环境温度上限;H0为初始相对湿度,Hlow为监测微环境湿度下限,Hhigh为监测微环境湿度下限;颜色分量的待定系数为 在一个实施例中,在步骤S2中计算红色分量、绿色分量和蓝色分量的算数平均值公式为:
计算测量数据的剩余误差为均值方差为当时,视为异常值予以剔除。各颜色分量的单次采样的时间为Δt,该装置每次获取颜色分量(用于指示待测气体浓度)的时间间隔为t,通常t=kΔt(k可以取10至20之间的整数)。
在一个实施例中,在步骤S3中对红色分量、绿色分量和蓝色分量进行从小到大的排序处理,表示为:
C=[Sort(Rn×1),Sort(Gn×1),Sort(Bn×1)];
对红色分量、绿色分量和蓝色分量分别取中位数,表示为:
v=(γ(C[1]),γ(C[2]),γ(C[3]));
计算各分量的方差,表示为σ(C[i])。
在一个实施例中,步骤S3中获取的红色、绿色和蓝色各个分量的中位数,表示为R1=v[1],G1=v[2],B1=v[3];根据所获取的红色、绿色和蓝色各个分量的中位数和方差分配红色分量、绿色分量、蓝色分量的权重,红色分量的权重表示为W1,绿色分量的权重表示为W2,蓝色分量的权重表示为W3;
Ψ=2Max{A,B,C}+2Min{A,B,C}-[{A,B,C}-Max{A,B,C}-Min{A,B,C}]
ρ=Max{A,B,C}+Min{A,B,C}
其中,A=σ(C[1]),B=σ(C[2]),C=σ(C[3]);
C[1]=Sort(Rn×1),C[2]=Sort(Gn×1),C[3]=Sort(Bn×1);
获取用于反映色变试纸的综合颜色变化的颜色偏移量,颜色偏移量采用ΔE表示,具体的计算公式如下:
其中,Rt、Gt、Bt表示每隔时间间隔t获取一次的各颜色分量的值;
在一个实施例中,步骤S4中的根据运输对象设定测量量程包括根据待监测的运输微环境的气体浓度设定测量量程。
在一个实施例中,根据待监测的运输微环境的气体浓度设定测量量程的公式为:
其中,T0为监测环境温度波动的平均值(Tlow+Thigh)/2;H0为监测环境湿度波动的平均值(Hlow+Hhigh)/2;T0为基准点温度,Tmax为偏离基准点温度的最大值;H0为基准点湿度,Hmax为偏离基准点湿度的最大值;ΔE0为颜色偏移量的基准指示值;ΔEmax为最大待监测气体浓度下色变试纸的颜色偏移量;k1、k2、k3、k4为温度T0和湿度H0条件下气体浓度综合颜色变化方程Gas(T,H)的待定系数;Range为测量量程;Gaslow[T0,H0]为测量量程的下限;Gashigh[Tmax,Hmax]为测量量程的上限;ξ(T0)、ξ(H0)分别是温度和湿度的归一化值。
在一个实施例中,各颜色分量的单次采样的时间为Δt,该装置每次获取颜色分量(用于指示待测气体浓度)的时间间隔为t,通常t=kΔt(k可以取10至20之间的整数)。
虽然上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种获取色变试纸综合颜色变化的装置,其特征在于,包括固定机构、柔性连接机构和颜色识别传感器;所述固定机构用于夹持色变试纸,所述颜色识别传感器用于识别所述色变试纸的颜色信息,所述柔性连接机构连接所述固定机构和所述颜色识别传感器并用于使所述颜色识别传感器与所述固定机构上的所述色变试纸相对间隔设置。
2.根据权利要求1所述的获取色变试纸综合颜色变化的装置,其特征在于,所述柔性连接机构包括相互连接的壳体和弹簧,所述壳体连接所述颜色识别传感器,所述弹簧连接所述固定机构。
3.根据权利要求2所述的获取色变试纸综合颜色变化的装置,其特征在于,所述弹簧包括多个拉簧和多个压簧,所述拉簧为所述固定机构提供水平向拉力,所述压簧为所述固定机构提供垂直向压力。
4.根据权利要求3所述的获取色变试纸综合颜色变化的装置,其特征在于,所述壳体的底部连有支架,所述拉簧的两端分别连接于所述支架的侧壁和所述固定机构,所述压簧的两端分别连接于所述支架的底部和所述固定机构;所述颜色识别传感器连接于所述壳体的顶部。
5.根据权利要求2所述的获取色变试纸综合颜色变化的装置,其特征在于,所述固定机构包括托盘和连接于所述托盘的试纸固定夹片,所述托盘通过所述弹簧连接于所述壳体。
6.根据权利要求1所述的获取色变试纸综合颜色变化的装置,其特征在于,所述装置还包括处理器,所述处理器用于将所述颜色信息转换为颜色分量。
7.一种利用如权利要求6所述的装置获取色变试纸综合颜色变化的方法,其特征在于,包括:
步骤一、对初始温度条件、初始湿度条件下的颜色识别传感器进行零点标定;在固定机构和颜色识别传感器平行于色变试纸的平面方向发生无规律的相对位移的情况下,获取无气体的初始状态下的多个红色分量、多个绿色分量和多个蓝色分量,以及最大待监测气体浓度下的多个红色分量、多个绿色分量和多个蓝色分量;
步骤二、对无气体的初始状态下的多个红色分量进行排序处理,计算多个红色分量的红色分量的中位数和红色分量的方差;对多个绿色分量进行排序处理,计算多个绿色分量的绿色分量的中位数和绿色分量的方差;对多个蓝色分量进行排序处理,计算多个蓝色分量的蓝色分量的中位数和蓝色分量的方差;根据计算出的分属于各个颜色分量的中位数和方差来分配红色分量、绿色分量和蓝色分量的权重;根据分属于各个颜色分量的中位数和权重计算颜色基准指示量,颜色基准指示量用来反映无气体的初始状态下的色变试纸的综合颜色变化;
对最大待监测气体浓度下的多个红色分量进行排序处理,计算多个红色分量的红色分量的中位数和红色分量的方差;对多个绿色分量进行排序处理,计算多个绿色分量的绿色分量的中位数和绿色分量的方差;对多个蓝色分量进行排序处理,计算多个蓝色分量的蓝色分量的中位数和蓝色分量的方差;根据计算出的分属于各个颜色分量的中位数和方差分配红色分量、绿色分量和蓝色分量的权重;根据分属于各个颜色分量的中位数和权重计算颜色偏移量的最大值,颜色偏移量的最大值用来反映最大待监测气体浓度下的色变试纸的综合颜色变化;
步骤三、基于颜色基准指示量、颜色偏移量的最大值并基于运输对象设定测量量程,从而拟合综合颜色变化与气体浓度的映射关系;
步骤四、在固定机构和颜色识别传感器平行于色变试纸的平面方向发生无规律的相对位移的情况下,获取待监测的运输微环境下的色变试纸的多个红色分量、多个绿色分量和多个蓝色分量;利用处理器获得反映色变试纸的综合颜色变化的颜色偏移量,以获得气体浓度指示。
8.根据权利要求7的方法,其特征在于,基于颜色基准指示量、颜色偏移量的最大值并基于运输对象设定测量量程,包括根据待监测的运输微环境的气体浓度设定测量量程。
9.根据权利要求8的方法,其特征在于,根据待监测的运输微环境的气体浓度设定测量量程的公式为:
其中,T0为监测环境温度波动的平均值(Tlow+Thigh)/2;H0为监测环境湿度波动的平均值(Hlow+Hhigh)/2;T0为基准点温度,Tmax为偏离基准点温度的最大值;H0为基准点湿度,Hmax为偏离基准点湿度的最大值;ΔE0为颜色基准指示量;ΔEmax是颜色偏移量的最大值;k1、k2、k3、k4为温度T0和湿度H0条件下气体浓度综合颜色变化方程Gas(T,H)的待定系数;Range为测量量程;Gaslow[T0,H0]为测量量程的下限;Gashigh[Tmax,Hmax]为测量量程的上限;ξ(T0)是温度的归一化值,ξ(H0)是湿度的归一化值。
10.根据权利要求7的方法,其特征在于,在步骤一和步骤二之间包括:
计算多个红色分量的算数平均值、剩余误差和均值方差,剔除异常值;计算多个绿色分量的算数平均值、剩余误差和均值方差,剔除异常值;计算多个蓝色分量的算数平均值、剩余误差和均值方差,剔除异常值。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN113112503A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-07-13 | 上海贝德尔生物科技有限公司 | 一种基于机器视觉实现药品标签自动检测的方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008125244A1 (de) * | 2007-04-11 | 2008-10-23 | Friedrich Sanner Gmbh & Co. Kg | Teststreifenspender |
CN103399006A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-11-20 | 重庆医科大学 | 基于颜色rgb分量的尿液分析装置及其处理方法 |
CN107167470A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-09-15 | 合肥荣事达电子电器集团有限公司 | 一种马桶尿检装置 |
CN208459286U (zh) * | 2018-08-02 | 2019-02-01 | 天津恩泽美生物科技发展有限公司 | 一种脂肪族检测用比对试纸 |
US20190154581A1 (en) * | 2017-11-17 | 2019-05-23 | Bundesrepublik Deutschland, Vertreten Durch Den Bundesrepublik Für Wirtschaft Und Energie | Highly Selective and Sensitive Detection of 2,4,6-Trinitrotoluene by Means of Fluorescence Enhancement Using UV-Induced Photoreaction with Anions |
CN110196250A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-09-03 | 江汉大学 | 基于颜色分量值的六价铬的检测方法以及处理设备 |
CN210720166U (zh) * | 2019-10-12 | 2020-06-09 | 中科(大连)快检科技有限公司 | 比色实验用检测盒 |
CN111259035A (zh) * | 2018-04-23 | 2020-06-09 | 陈浩能 | 一种识别程序的存储设备和测量装置 |
-
2020
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008125244A1 (de) * | 2007-04-11 | 2008-10-23 | Friedrich Sanner Gmbh & Co. Kg | Teststreifenspender |
CN103399006A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-11-20 | 重庆医科大学 | 基于颜色rgb分量的尿液分析装置及其处理方法 |
CN107167470A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-09-15 | 合肥荣事达电子电器集团有限公司 | 一种马桶尿检装置 |
US20190154581A1 (en) * | 2017-11-17 | 2019-05-23 | Bundesrepublik Deutschland, Vertreten Durch Den Bundesrepublik Für Wirtschaft Und Energie | Highly Selective and Sensitive Detection of 2,4,6-Trinitrotoluene by Means of Fluorescence Enhancement Using UV-Induced Photoreaction with Anions |
CN111259035A (zh) * | 2018-04-23 | 2020-06-09 | 陈浩能 | 一种识别程序的存储设备和测量装置 |
CN208459286U (zh) * | 2018-08-02 | 2019-02-01 | 天津恩泽美生物科技发展有限公司 | 一种脂肪族检测用比对试纸 |
CN110196250A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-09-03 | 江汉大学 | 基于颜色分量值的六价铬的检测方法以及处理设备 |
CN210720166U (zh) * | 2019-10-12 | 2020-06-09 | 中科(大连)快检科技有限公司 | 比色实验用检测盒 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113112503A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-07-13 | 上海贝德尔生物科技有限公司 | 一种基于机器视觉实现药品标签自动检测的方法 |
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Publication number | Publication date |
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