[发明专利]用于智能手机光谱检测的图像信息提取与计算方法及系统

权利要求书

1.一种用于智能手机光谱检测的图像信息提取与计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：获得光谱图像的RGB图像，并将图像旋转到统一的角度；

S02：根据不同的样品，选定图像的有效图像区域，包括以下步骤：

S21：设定多个大于等于2×2的颜色块信息，在RGB图像上获取连续满足条件的颜色点组成的颜色块，记录颜色块的位置信息(x，y)；

S22：将所有颜色块的位置取并集得到x_max、x_min、y_max、y_min，通过这四点确定一个矩形区域，在此矩形区域的基础上缩放光谱衍射垂直方向y的坐标大小，缩放公式如下：

(y₁,y₂)＝(y_max-(y_max-y_min)/a,y_min+(y_max-y_min)/a)

其中y₁，y₂为缩放后的坐标；a为设置的缩放倍数，a不能小于2；

S23：有效图像区域为(x_max，y₁)，(x_min，y₁)，(x_max，y₂)，(x_min，y₂)这四点确定的矩形区域；

S03：提取选定区域中的RGB值，将区域内的RGB值转化为灰度值；

S04：通过图像灰度值反演模型，计算样品的吸光度，根据测试得到不同浓度标准样品的吸光度，以样品浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制浓度-吸光度散点图建立样品标准曲线，计算实际样品的浓度。

2.根据权利要求1所述的用于智能手机光谱检测的图像信息提取与计算方法，其特征在于，所述步骤S03中RGB值转化为灰度值的公式如下：

Gray＝(R_value+G_value+B_value)/3

其中Gray为灰度值，R_value、G_value、B_value为R、G、B各分量的值。

3.根据权利要求2所述的用于智能手机光谱检测的图像信息提取与计算方法，其特征在于，将获得的灰度值二维矩阵降为一维，计算光谱衍射垂直方向的灰度值平均值，灰度平均值的计算公式如下：

其中，为灰度平均值，n为y₁-y₂，i为y₂到y₁之间的坐标值；

用计算得到的沿光谱衍射方向的一维矩阵绘制灰度值-像素曲线图。

4.根据权利要求1所述的用于智能手机光谱检测的图像信息提取与计算方法，其特征在于，所述步骤S04中将未经过样品生成的光谱图像区域中灰度最大值作为入射光强，经过样品生成的光谱图像区域中灰度最大值作为出射光强，图像灰度值反演模型计算公式如下：

A＝lg(1/T)＝lg(gray₁/gray₂)

其中，A为吸光度，T为透射比，gray₁为未经过样品生成的光谱图像区域灰度最大值，gray₂为经过样品生成的光谱图像区域灰度最大值。

5.根据权利要求1所述的用于智能手机光谱检测的图像信息提取与计算方法，其特征在于，所述步骤S04中根据最小二乘法，拟合出一条一次函数曲线，作为样品标准曲线，标准曲线公式如下：

Y＝aX+b

其中，Y为样品浓度，X为样品的吸光度，a为拟合出的斜率，b为拟合出的截距。