[发明专利]一种用于pH值检测的镜头清洗方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及液体的pH值自动检测领域，具体是用于pH值检测的镜头清洗方法与装置，主要用于需要pH值自动检测的工业工程应用领域。

背景技术

pH值是衡量水体质量的重要理化参数之一，工业上一般用pH检测仪来检测液体的pH值，通常有金属电极和玻璃电极两种，金属电极表面易形成污垢，长时间使用会影响检测精度，而玻璃电极下端的玻璃膜极易破碎，每次用完后要将其放入蒸馏水环境中，增加了电极维护的繁琐度。由于pH检测仪在使用时要求电极直接与液体接触，若清洗不当会对检测结果造成影响。为满足工业生产对pH值检测高精度的要求，出现采用专用pH试纸进行检测的方法，这种方法通过比色对照得出pH值，但容易受实验员主观因素影响，可重复性差。

中国专利公开号CN102879393A、名称为“一种基于图像处理的PH值检测方法和装置”的专利文献公开了将拍照设备应用于pH值参数检测技术，即通过CCD传感器对带有样液的pH试卷纸拍摄，由颜色块与pH值的对应公式得出溶液pH值，一方面避免了读数时人为因素产生的误差，另一方面为pH值检测提供高智能方案。然而，由于工业环境恶劣，空气中难免存在一些粉尘、悬浮颗粒等，加之检测箱体很难达到完全密封的状态，使得长时间使用后镜头表面产生污渍，一旦污渍没有被及时发现，必然会影响拍摄质量，降低检测精度，不仅浪费了采样时间，也严重影响了工业进程。通常情况下选用能够快速溶解污渍的化学药物对镜头表面进行清洗，每隔一定的时间清洗一次，清洗的频繁度由镜头污染程度决定，但这种定时清洗方式不能使镜头始终保持洁净状态。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术中将拍照设备应用于pH值参数检测时镜头清洗存在的问题，提供一种用于pH值检测的镜头清洗方法与装置，在装置内附加清洗设备，使镜头始终保持清洁状态，从而提高图像采集质量。

 为达到上述目的，本发明一种用于pH值检测的镜头清洗装置采用的技术方案是：包括一个图像采集装置盒，图像采集装置盒内部垂直放置一块单一颜色的挡板，挡板与图像采集装置盒左侧壁之间设置热风烘干装置和镜头清洗装置，所述热风烘干装置包括热风装置盒、电阻丝、风扇和驱动电机，在热风装置盒内部，驱动电机水平输出轴固定连接风扇的转轴，风扇正右方是电阻丝，电阻丝正右方是热风装置盒右端面上开的热风出口，热风出口穿过挡板的开孔后正对着其右侧的镜头；所述镜头清洗装置由两个管道、两个法兰和两个电磁阀组成，两个管道分别布置在所述热风烘干装置的前、后侧，每个管道均与其同侧的电磁阀通过同侧的法兰紧密连接，管道的左端伸出图像采集装置盒的左侧壁外，管道的右端是清洗液出水口，清洗液出水口穿过挡板上的管道插口后指向镜头处；在挡板与图像采集装置盒的右侧壁之间设置图像采集装置，图像采集装置包括闪光灯和控制盒，闪光灯和控制盒均固定连接图像采集装置盒的右侧壁，控制盒内置有MCU处理器和CCD传感器，CCD传感器的正左侧是镜头；档板的右侧固定标准纸托架，与档板颜色相异的单一颜色的标准纸插在标准纸托架中；pH试卷纸落至挡板的右侧时和标准纸分别位于热风出口的前、后侧。

本发明一种用于pH值检测的镜头清洗方法采用的技术方案是：是具有以下步骤：

步骤1：pH值检测之前，MCU处理器控制闪光灯开启，并控制CCD传感器对一张洁净的标准纸拍照，对所得图像进行处理得出标准图像，提取出标准图像中每一像素的                                                值，计算出值的平均值,,；

步骤2：pH值检测时，将采得样液的pH试卷纸落至镜头前，开启闪光灯并利用CCD传感器对pH试卷纸和标准纸同时拍摄，得到pH试卷纸和标准纸的样本图片，提取标准纸图像部分的每一像素的值，将提取到的每一位像素的值与所述平均值,,作比较，得出每一像素的差异度，再将每一像素的差异度分别与设定的差异阈值9%作比较，将差异度大于差异阈值9%的像素点定为污染像素点，计算出所有差异度中的污染像素点的个数c，计算出判断依据，当时，则镜头无污染，求出pH试卷纸的值并得出pH值；当时，则认定镜头有污染；m为标准纸提取的像素点总数，为设定的整体差异值5%；

步骤3：镜头有污渍时，MCU处理器触发电磁阀打开，液体从清洗液出水口喷在镜头上对镜头清洗；

步骤4：清洗结束后，MCU处理器控制电阻丝加热及控制驱动电机带动风扇工作，风扇吹出的风经电阻丝加热由热风出口直接吹向镜头，完成热风烘干。

本发明与已有方法相比，具有如下优点：