基于边缘检测的分液过程监测与终点识别

作者：程晗; 祝模芮; 孔新淋; 彭焕庆; 彭伟; 张浩^*

来源：中国安全科学学报, 2023, 33(04): 107-113.

DOI：10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.04.0035

• 边缘检测
• 分液过程
• 终点识别
• 图像熵
• Canny算子

为解决实验室高耗时操作无人值守问题，提出一种复杂背景透明玻璃仪器内分液过程监测及终点识别算法。利用摄像头采集实验室分液操作画面，采用Canny算子进行边缘检测，获取分液操作的容器区域；为避免分液过程中红绿蓝(RGB)色彩空间多通道特征混合影响，将目标区域画面实时转化为灰度图像；通过全局灰度图像熵随时间变化趋势监测分液进程，并利用图像熵变化曲线最大值判断分液终点。结果表明：基于掩膜裁剪区域一维灰度图像熵终点识别方法与科学家肉眼判断时间平均绝对误差为0.80 s,判断过程更具备稳定性；与基于全画面算法对比，掩膜算法终点判别平均绝对误差降低19.50 s,相对误差降低90.96%,说明复杂背景对终点识别干扰显著；与基于RGB色彩空间图像熵相比，终点判别平均绝对误差降低7.10 s,相对误差降低89.87%,说明纹理信息在终点判别过程中起主要作用。

• 单位
  西南大学; 化学化工学院; 重庆交通职业学院