仿生视觉色度识别的浓度快速测定

作者：刘志浩; 谭晓晴; 梁永鹏; 夏超; 孟建新^*; 李风煜^*

来源：应用化学, 2022, 39(01): 196-203.

DOI：10.19894/j.issn.1000-0518.210459

• 分光光度法
• 视觉仿生
• 角形比色皿
• 深度学习
• 宽浓度范围分析
• 多组分体系

对分光光度计检测设备的依赖，以及通过系列浓度样品测量建立标准曲线的操作限制，极大限制了分光光度法使用场景。当前日益增长的日常健康监测、大样本量的临床测试、野外环境监测等巨大需求，渴望通过触手可及的设备，实现快速、便捷的样本定量分析。受视觉对色度快速识别的启发，设计了一种深度学习辅助的比色法，利用相机拍照，将样品的色度、亮度等信息与对应浓度建立联系，应用于宽浓度范围测定和多组分体系分析。相比传统的分光光度法，深度学习辅助的比色法对单组分体系、多组分体系检测能力均有显著提升，对KMnO4单组分体系的浓度检测范围从1×10-5～9×10-4mol/L拓宽到1×10-6～8×10-2mol/L，对Co2+、Ni2+多组分体系的检测浓度范围也从1×10-2～1×10-1mol/L拓宽到1×10-2～1.0 mol/L，并且检测效率显著提高，建立宽范围浓度样品的检测模型，可对后续未知样品浓度进行快速检测，为家庭临床检测与野外监测工作，提供了快速、便捷的定量分析手段。

• 单位
  材料学院; 暨南大学