[发明专利]维也里试验试纸颜色辨识装置

说明书

技术领域

本发明属于机器视觉技术领域，主要涉及一种基于视频图像处理的、应用于火药维也里试验试纸颜色自动辨识的测量装置。

技术背景

维也里试验，又称石蕊试纸试验，是一种以硝酸酯为基的火药安定性试验的基本方法。其原理是：将一定量的火药样品放入带有石蕊试纸的维也里试样杯中密封，并将试样杯放入106.5±0.5℃的恒温器内加热，观察样品分解释放出来的NO₂与石蕊试纸作用使试纸颜色改变的时间，来判断火药或硝化纤维素的安定性。这种试验方法的主要优点是结果稳定、可靠性高，已经应用了近百年，至今仍然是许多国家判定火药安定性的主要方法之一。

按照国军标GJB 770A-97进行维也里试验时，要采用一种专用的维也里试验恒温器，装有火药样品和石蕊试纸的试样杯(一般每次10-15个)安置在恒温器内一个转动的支架上，支架以每分钟5～8转的速度转动。当试样在恒温器内加热时，石蕊试纸逐渐由初始的蓝色变为红色，按照试验标准要求，要分六个档次判别试纸颜色：“L-蓝色”、“Lz-蓝紫色”、“Z-紫色”、“Zm-紫玫瑰色”、“M-玫瑰色”、“Ho-红色”。由于石蕊试纸是卷放在试样杯中的，因此石蕊试纸的两边有一定的重叠，而在试验过程中，石蕊试纸的重叠部分颜色变化滞后于不重叠部分；同时，由于试纸存在网纹，颜色的变化也是不一致的。操作人员每30分钟通过恒温器的观察窗口辨别每个试样杯中试纸重叠部分的颜色，按照上述的六个颜色档次记录每个观察时刻试纸重叠部分的颜色标记，直到满七个小时、或者试纸的颜色由初始的蓝色变为红色或样品冒出棕烟，即可取出试样杯通风冷却，再进行下一轮的试验。对一组样品的试验过程一般需要持续几十个小时。

长期以来，我国一直沿用原苏联引进的恒温器和人工试验方式，试纸颜色的判别依赖于操作人员肉眼辨别。由于人工肉眼判别难以严格规定统一的颜色基准，缺乏有效的量值传递方法，虽然采用了标准药、标准试纸和定期举办操作人员统一操作会等措施，仍然存在测量精度低，人为误差大这一本质缺陷；同时，由于试验的持续时间长，操作人员需要换班，由光照差别、人员视觉疲劳和倒班引起的不同操作人员的颜色判别误差，更增加了这种方法的测量误差。目前人工肉眼判别方式下，对火药标准物质和标准试纸，维也里试验定值的不确定度只能达到10％～15％。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现用维也里试验中人工肉眼辨别试纸颜色的本质缺陷，提供一种采用计算机数字颜色识别技术的维也里试验试纸颜色辨识装置。该装置能够定量判别试纸颜色变化，减小维也里试验定值的不确定度，从而为维也里试验操作自动化和试纸颜色判别基准的定量传递打下基础。