一种基于可见光光谱确定浓度值的方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种基于可见光光谱确定浓度值的方法及装置，涉及化学分析技术领域。解决现有含量测定复杂，获取时间比较慢的问题。包括：对待确定物质和标准溶液进行显色反应，从标准溶液图像和待确定溶液图像中选取确定区域，并统计确定区域内的光密度值；将标准溶液的光密度值中三基色色谱值取倒数并相加，并存储到标准溶液第二文档中，对标准溶液第二文档内的数值进行回归拟合，确定回归拟合方程的系数；从待确定溶液图像中选取确定区域，统计确定区域内的光密度值；将确定的光密度值中三基色色谱值取倒数并相加，并存储到待确定溶液第二文档中，代入所述回归拟合方程中，确定待确定溶液的浓度值。
【专利说明】
一种基于可见光光谱确定浓度值的方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及通过光谱法检测含量的化学分析技术领域，特别涉及一种基于可见光 光谱确定浓度值的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 物质含量的测定分析过程中，大部分物质含量的测定采用分光光度法(包括酶标 仪），分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸光度或发光 强度，对该物质进行定性和定量分析的方法。
[0003] 在分光光度计中，将不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时，便可得 到与不同波长相对应的吸收强度。如以波长(λ)为横坐标，吸收强度(A)为纵坐标，就可绘出 该物质的吸收光谱曲线。利用该曲线进行物质定性、定量的分析方法，称为分光光度法，也 称为吸收光谱法。用紫外光源测定无色物质的方法，称为紫外分光光度法;用可见光光源测 定有色物质的方法，称为可见光光度法。以红外光源测定物质的含量的称为红外分光光度 法，它们都以Beer-Lambert定律为基础。物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间为互补关系。 图1示例性示出了溶液颜色与互补光之间的关系图，表1示例性示出不同波长的显色，配有 不同的RGB值。
[0004] 表1、不同波长颜色对应不同的RGB值
[0005]
「00061
[0007] 现有的通过可见光光谱分析含量的方法中，主要以分光光度计或者酶标仪为测定 分析仪器，而在实际应用中，由于分析仪器的体积比较大，而且使用条件较为严格，从而导 致含量测定复杂，受分析条件限制，获取时间比较慢的问题。
【发明内容】
[0008] 本发明实施例提供一种基于可见光光谱确定浓度值的方法及装置，用于解决现有 技术中由于分析仪器的体积比较大，而且使用条件较为严格，从而导致含量测定复杂，受分 析条件限制，获取时间比较慢的问题。
[0009] 本发明实施例提供一种基于可见光光谱确定浓度值的方法，包括：
[0010] 对待确定分析的物质和标准溶液进行显色反应，获取显色反应后的待确定溶液图 像和标准溶液图像；
[0011]从获取到的所述标准溶液图像中选取第一确定区域，并统计所述第一确定区域内 的光密度值；
[0012]将所述第一确定区域内的光密度值中的红绿蓝三基色色谱值存储到所述标准溶 液第一文档中；
[0013] 根据光波长吸收互补原理，对所述标准溶液第一文档中的数据取倒数并相加，将 取倒数并相加的数据存储到所述标准溶液第二文档中，对所述标准溶液第二文档内的数值 进行回归拟合，根据确定的回归拟合方程，确定所述回归拟合方程的系数；
[0014] 从所述待确定溶液图像中选取第二确定区域，并统计所述第二确定区域内的光密 度值;将所述第二确定区域内的光密度值中的红绿黄三基色色谱值存储到待确定溶液第一 文档中；
[0015] 根据光波长吸收互补原理，对所述待确定溶液第一文档中的数据取倒数并相加， 将取倒数并相加的数据存储到所述待确定溶液第二文档中，将所述待确定溶液第二文档中 数值代入所述回归拟合方程中，并根据所述回归拟合方程，确定所述待确定溶液的浓度值。
[0016] 优选地，所述获取显色反应后的待确定溶液和标准溶液图像，包括：
[0017] 按照设定距离保持拍摄设备与所述待确定溶液或所述标准溶液之间的距离，每组 拍摄照片中包括所述待确定溶液或所述标准溶液的数量介于5~10个。
[0018] 优选地，所述第一确定区域对应多个反应试管的同一部位或者多个容量瓶的同一 部位;和/或
[0019] 所述第二确定区域对应多个反应试管的同一部位或者多个容量瓶的同一部位。
[0020] 优选地，所述对所述标准溶液第二文档内的数值进行回归拟合，包括：
[0021 ]以所述标准溶液的浓度值为纵坐标，以所述标准溶液的三基色色谱值取倒数并相 加的数据为横坐标，采用以下公式，对所述标准溶液第二文档内的数值进行回归拟合：
[0022] Y = a*ln(X)+b
[0023] 其中，Y为标准溶液配样时的已知浓度，X为计算的三基色色谱光密度倒数累加值， a、b为拟合中所求系数。
[0024] 本发明实施例为一种基于可见光光谱确定浓度值的装置，包括：
[0025]获取单元，用于对待确定分析的物质和标准溶液进行显色反应，获取显色反应后 的待确定溶液图像和标准溶液图像；
[0026]统计单元，用于从获取到的所述标准溶液图像中选取第一确定区域，并统计所述 第一确定区域内的光密度值；
[0027]第一存储单元，用于将所述第一确定区域内的光密度值中的红绿蓝三基色色谱值 存储到所述标准溶液第一文档中；
[0028]第一确定单元，用于根据光波长吸收互补原理，对所述标准溶液第一文档中的数 据取倒数并相加，将取倒数并相加的数据存储到所述标准溶液第二文档中，对所述标准溶 液第二文档内的数值进行回归拟合，根据确定的回归拟合方程，确定所述回归拟合方程的 系数；
[0029] 第二存储单元，用于从所述待确定溶液图像中选取第二确定区域，并统计所述第 二确定区域内的光密度值;将所述第二确定区域内的光密度值中的红绿黄三基色色谱值存 储到待确定溶液第一文档中；
[0030] 第二确定单元，用于根据光波长吸收互补原理，对所述待确定溶液第一文档中的 数据取倒数并相加，将取倒数并相加的数据存储到所述待确定溶液第二文档中，将所述待 确定溶液第二文档中数值代入所述回归拟合方程中，并根据所述回归拟合方程，确定所述 待确定溶液的浓度值。
[0031] 优选地，所述获取单元用于:按照设定距离保持拍摄设备与所述待确定溶液或所 述标准溶液之间的距离，每组拍摄照片中包括所述待确定溶液或所述标准溶液的数量介于 5~10个。
[0032] 优选地，所述第一确定区域对应多个反应试管的同一部位或者多个容量瓶的同一 部位;和/或
[0033]所述第二确定区域对应多个反应试管的同一部位或者多个容量瓶的同一部位。 [0034]优选地，所述第一确定单元具体用于：
[0035]以所述标准溶液的浓度值为纵坐标，以所述标准溶液的三基色色谱值取倒数并相 加的数据为横坐标，采用以下公式，对所述标准溶液第二文档内的数值进行回归拟合：
[0036] Y = a*ln(X)+b
[0037] 其中，Y为标准溶液配样时的已知含量，X为计算的三基色色谱光密度倒数累加值， a、b为拟合中所求系数。
[0038] 本发明实施例提供的一种基于可见光光谱确定浓度值的方法及装置，包括对待确 定分析的物质和标准溶液进行显色反应，获取显色反应后的待确定溶液图像和标准溶液图 像;从获取到的所述标准溶液图像中选取第一确定区域，并统计所述第一确定区域内的光 密度值;将所述第一确定区域内的光密度值中的红绿蓝三基色色谱值存储到所述标准溶液 第一文档中；根据光波长吸收互补原理，对所述标准溶液第一文档中的数据取倒数并相加， 将取倒数并相加的数据存储到所述标准溶液第二文档中，对所述标准溶液第二文档内的数 值进行回归拟合，根据确定的回归拟合方程，确定所述回归拟合方程的系数;从所述待确定 溶液图像中选取第二确定区域，并统计所述第二确定区域内的光密度值;将所述第二确定 区域内的光密度值中的红绿黄三基色色谱值存储到待确定溶液第一文档中；根据光波长吸 收互补原理，对所述待确定溶液第一文档中的数据取倒数并相加，将取倒数并相加的数据 存储到所述待确定溶液第二文档中，将所述待确定溶液第二文档中数值代入所述回归拟合 方程中，并根据所述回归拟合方程，确定所述待确定溶液的浓度值。本发明实施例中，采用 现有的数字摄影设备(如相机或手机)对标准溶液和待确定溶液反应液进行照相，将获取的 图像存储到入计算机内，利用现有的图像处理软件对图像中同一部位、小区域的光密度进 行计算其平均值，将根据标准溶液确定的三基色存储到标准溶液第一文档中，根据光波长 吸收互补原理，将标准溶液第一文档中的三基色色谱值进行系列计算，并对系列计算后的 数值进行回归拟合，确定回归拟合方程系数;对待确定溶液采用上述处理方法，将待确定溶 液系列计算后的数值结合回归拟合方程，计算待确定溶液的浓度值。采用上述方法，可以通 过简单图像处理以及数值计算，确定待确定溶液的浓度值，避免了采用分析仪器等大型仪 器，且上述确定方法具有方法简单，且获取时间较快的优点。
【附图说明】
[0039] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0040] 图1为溶液颜色与互补光之间的关系图；
[0041 ]图2为本发明实施例提供的一种基于可见光光谱确定浓度值的方法流程示意图；
[0042] 图3为本发明实施例提供的标准溶液图像示意图；
[0043] 图4为本发明实施例提供的标准溶液选定确定区域示意图；
[0044] 图5为本发明实施例提供的计算确定区域中光密度值示意图；
[0045]图6为本发明实施提供的图像处理过程中获取标准溶液三基色示意图；
[0046] 图7本发明实施例提供的标准溶液三基色数值确定的回归拟合曲线示意图；
[0047] 图8为本发明实施例提供的一种基于可见光光谱确定浓度值的装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0048] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0049] 图2为本发明实施例提供的一种基于可见光光谱确定浓度值的方法流程示意图， 如图2所示，本发明实施例提供的一种基于可见光光谱确定浓度值的方法包括以下步骤：
[0050] 步骤101，对待确定分析的物质和标准溶液进行显色反应，获取显色反应后的待确 定溶液图像和标准溶液图像；
[0051] 步骤102,从获取到的所述标准溶液图像中选取第一确定区域，并统计所述第一确 定区域内的光密度值；
[0052]步骤103,将所述第一确定区域内的光密度值中的红绿蓝三基色色谱值存储到所 述标准溶液第一文档中；
[0053]步骤104,根据光波长吸收互补原理，对所述标准溶液第一文档中的数据取倒数并 相加，将取倒数并相加的数据存储到所述标准溶液第二文档中，对所述标准溶液第二文档 内的数值进行回归拟合，根据确定的回归拟合方程，确定所述回归拟合方程的系数；
[0054] 步骤105,从所述待确定溶液图像中选取第二确定区域，并统计所述第二确定区域 内的光密度值;将所述第二确定区域内的光密度值中的红绿黄三基色色谱值存储到待确定 溶液第一文档中；
[0055] 步骤106,根据光波长吸收互补原理，对所述待确定溶液第一文档中的数据取倒数 并相加，将取倒数并相加的数据存储到所述待确定溶液第二文档中，将所述待确定溶液第 二文档中数值代入所述回归拟合方程中，并根据所述回归拟合方程，确定所述待确定溶液 的浓度值。
[0056] 步骤101中，对待确定分析的物质和标准溶液进行显色反应，获取显色反应后的待 确定溶液图像和标准溶液图像。
[0057]需要说明的是，在本发明实施例中，对待确定溶液和标准溶液进行的显色反应，与 常规的化学反应处理方法一致，且在本发明实施例中，对显示反应的具体方法不做具体限 定。
[0058]在实际应用中，获取显色反应后的待确定溶液和标准溶液图像，需要采用一般的 拍摄设备，对待确定洛液和标准洛液拍摄图像，将拍摄的图像确定为获取到的待确定洛液 和标准溶液图像。
[0059] 需要说明的是，上述采用拍摄设备对待确定溶液和标准溶液拍摄图像时，需要注 意以下事项：
[0060] 1 )、采用相机对标准溶液或者待确定溶液照相过程中，需要保证光源恒定；
[0061 ] 2)、采用相机对标准溶液或者待确定溶液照相过程中，需要保证相机与标准溶液 或者待确认溶液之间的距离恒定；
[0062] 3)、分析前，对待确定溶液的浓度(或光密度值)进行预判，确保待确定溶液的浓度 值(或光密度值)在标准溶液浓度值(或光密度值)范围之内。
[0063] 其中，每组拍摄照片中包括待确定溶液或标准溶液的数量介于5~10个，当盛放溶 液的是试管时，每组拍摄照片中包括待确定溶液或标准溶液的数量可以10个，当盛放溶液 的是容量瓶时，每组拍摄照片中包括待确定溶液或标准溶液的数量可以5个。
[0064] 举例来说，可采用像素较高的手机或相机进行照相，照相时光源恒定，相机与标准 溶液或者待确认溶液之间的距离确定为50cm，每一次照相放5个50ml的容量瓶。
[0065] 在步骤102中，从获取到的所述标准溶液图像和所述待确定溶液图像中选取确定 区域，并统计所述确定区域内的光密度值。
[0066] 在实际应用中，可以将获取到的标准溶液图像和待确定溶液图像在ImageJ软件 plugins/analyze/RGB measure工具栏中进行统计，确定选定区域的光密度均值。
[0067] 图3为本发明实施例提供的标准溶液图像，在本发明实施例中，从获取到的标准溶 液图像中选取确定区域，即从图3提供的标准溶液图像中选取确定区域，需要说明的是，上 述确定区域对应多个反应试管的同一部位或者多个容量瓶的同一部位。
[0068] 在进行确定区域选取时，需要注意:在测试阶段和拍照阶段，标准溶液或者待确定 溶液一般装在容量瓶或试管之中，由于容量瓶或试管不同区域对应不同的厚度，即标准溶 液或者待确定溶液在光密度中则不同部位的光谱读值也不同。为了避免出现上述情况，一 般在图像处理过程，需要针对相同部分进行图像处理。
[0069] 图4为本发明实施例提供的标准溶液选定确定区域示意图。如图4所示，图中针对 每个容量瓶选定的确定区域都为相同区域，从而可以避免不同部位的光谱取值不同的问 题。
[0070] 在步骤103中，将所述确定的光密度值中的红绿蓝三基色色谱值存储到所述标准 溶液第一文档中；
[0071] 图5为本发明实施例提供的计算确定区域中光密度值示意图。如图5所示，在本发 明实施例中，采用上述图像处理软件，可以直接获取将确定区域的光密度值，从而节约的计 算时间，同时，这种方法可以提高计算结果的准确性。
[0072] 在实际应用中，标准溶液的第一文档可以是excel表，也可以是其它文档，在本发 明实施例中，对标准溶液的第一文档的具体形式不做限定。
[0073]在步骤104中，根据光波长吸收互补原理，对确定的标准溶液的三基色色谱值取倒 数并相加，将标准溶液的三基色色谱值取倒数并相加的数据存储到标准溶液第二文档中， 对标准溶液第二文档内的数值进行回归拟合，并确定回归拟合方程的系数。
[0074]图6为本发明实施提供的图像处理过程中获取标准溶液三基色示意图，表1为本发 明实施例提供的标准溶液三基色等信息表。
[0075] 表2标准溶液三基色信息表
[0076]
[0077] 在实际应用中，以标准溶液浓度值为纵坐标，以标准溶液的三基色色谱值取倒数 并相加的数据为横坐标，采用公式(1)，对所述标准溶液第二文档内的数值进行回归拟合：
[0078] Y = a*ln(x)+b (1)
[0079] 需要说明的是，还可以采用统计软件，且采用公式(2)对所述标准溶液第二文档内 的数值进行回归拟合：
[0080] Y = a+b*exp(c/X) (2)
[00811其中，上述公式中，Y为标准溶液配样时的已知含量，X为计算的三基色色谱光密度 倒数累加值，a、b、c为拟合中所求系数。
[0082]图7为本发明实施例提供的标准溶液三基色数值确定的回归拟合曲线示意图。 [0083] 需要说明的是，上述步骤101至步骤104中，其中，在步骤101，对标准溶液和待确定 溶液均进行的处理，而在步骤102之后，则只对标准溶液进行了一系列的图像处理，算法处 理，而没有对待确定溶液进行图像处理和算法处理，在以下步骤105和步骤106中，对待确定 溶液进行了图像处理和部分算法处理，其中，对待确定溶液进行的图像处理方法和对标准 溶液进行的图像处理方法一致，在此不再赘述。
[0084]进一步地，在本发明实施例中，在确定待确定溶液的浓度值之前，需要先进行预测 试，保证待确定溶液的反应色度在标准溶液的光密度范围之内，从而可以避免待确定溶液 过浓或者过淡，影响确定结果的问题。
[0085]对待确定溶液进行的算法处理，主要包括，将待确定溶液第二文档中数值代入所 述回归拟合方程中，其中，回归拟合方程中的两个参数均在按照标准溶液确定回归拟合方 程时已经确定，即，在此，只需将待确定溶液第二文档中的数值作为公式（1)中的X代入公式 ⑴中，根据公式⑴，可以计算出Y值，即确定了待确定溶液的浓度值。
[0086] 表3为本发明实施例提供的待确定溶液浓度值与分光计计量结果对比表。
[0087] 表3待确定溶液浓度值与分光计计量结果对比表
[0088]
[0089] 如表3所示，经SPSS V. 23进行配对均数的t检验，则F = 0.062，p = 0.805，差异不显 著。说明本发明实施例提供的确定可见光光谱浓度方法和分光计计量方法确定的误差都在 正常实验误差之内，即本发明实施例提供的确定可见光光谱浓度的方法，解决了现有技术 中由于分析仪器的体积比较大，而且使用条件较为严格，从而导致获取可见光光谱浓度存 在方法复杂，获取时间比较慢的问题。
[0090] 本发明实施例中，提供的可见光光谱光密度计算法测定未知物浓度的方法，适用 于400nm~760nm任何利用分光光度计或酶标仪测定分析的实验，比如，土壤全效磷的测定、 土壤有效磷的测定、还原糖的蒽酮法含量测定、乳酸的对羟基联苯比色法测定、对氨基苯磺 酰胺法测定亚硝酸盐含量、硅钼蓝法测定硅酸盐的含量、茚三酮法测定蛋白质、刚果红法测 定β-葡聚糖法、黄酮的分光光度法含量测定及代替辣根过氧化物酶显色的(ELISA)酶标仪 含量测定分析等。利用可见光光密度计算法测定未知物浓度的方法简便，具有一定专业知 识的操作者可基本不受实验仪器的限制，利用常规反应体系及计算机就可以完成物质含量 的测定。试验误差在允许范围之内，本方法不仅非常简单方便，而且可快速检测，代替利用 可见分光光度法测定的大部分物质的方法。
[0091] 基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种基于可见光光谱确定浓度值的装 置，由于该装置解决技术问题的原理与一种基于可见光光谱确定浓度值的方法相似，因此 该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
[0092] 如图8所示，为本发明实施例提供的一种基于可见光光谱确定浓度值的装置，包 括:获取单元201，统计单元202，第一存储单元203，第一确定单元204，第二存储单元205，第 二确定单元206。
[0093]获取单员201，用于对待确定分析的物质和标准溶液进行显色反应，获取显色反应 后的待确定溶液图像和标准溶液图像；
[0094]统计单元202,用于从获取到的所述标准溶液图像中选取第一确定区域，并统计所 述第一确定区域内的光密度值；
[0095]第一存储单元203,用于将所述第一确定区域内的光密度值中的红绿蓝三基色色 谱值存储到所述标准溶液第一文档中；
[0096] 第一确定单元204,用于根据光波长吸收互补原理，对所述标准溶液第一文档中的 数据取倒数并相加，将取倒数并相加的数据存储到所述标准溶液第二文档中，对所述标准 溶液第二文档内的数值进行回归拟合，根据确定的回归拟合方程，确定所述回归拟合方程 的系数；
[0097] 第二存储单元205,用于从所述待确定溶液图像中选取第二确定区域，并统计所述 第二确定区域内的光密度值;将所述第二确定区域内的光密度值中的红绿黄三基色色谱值 存储到待确定溶液第一文档中；
[0098]第二确定单元206,用于根据光波长吸收互补原理，对所述待确定溶液第一文档中 的数据取倒数并相加，将取倒数并相加的数据存储到所述待确定溶液第二文档中，将所述 待确定溶液第二文档中数值代入所述回归拟合方程中，并根据所述回归拟合方程，确定所 述待确定溶液的浓度值。
[0099]优选地，所述获取单元201用于:按照设定距离保持拍摄设备与所述待确定溶液或 所述标准溶液之间的距离，每组拍摄照片中包括所述待确定溶液或所述标准溶液的数量介 于5~10个。
[0100]优选地，所述第一确定区域对应多个反应试管的同一部位或者多个容量瓶的同一 部位;和/或
[0101]所述第二确定区域对应多个反应试管的同一部位或者多个容量瓶的同一部位。
[0102] 优选地，所述第一确定单元204具体用于：
[0103] 以所述标准溶液的浓度值为纵坐标，以所述标准溶液的三基色色谱值取倒数并相 加的数据为横坐标，采用以下公式，对所述标准溶液第二文档内的数值进行回归拟合：
[0104] Y = a*ln(X)+b
[0105] 其中，Y为标准溶液配样时的已知含量，X为计算的三基色色谱光密度倒数累加值， a、b为拟合中所求系数。
[0106] 应当理解，以上一种基于可见光光谱确定浓度值的装置包括的单元仅为根据该设 备装置实现的功能进行的逻辑划分，实际应用中，可以进行上述单元的叠加或拆分。并且该 实施例提供的一种基于可见光光谱确定浓度值的装置所实现的功能与上述实施例提供的 一种基于可见光光谱确定浓度值的方法一一对应，对于该装置所实现的更为详细的处理流 程，在上述方法实施例一中已做详细描述，此处不再详细描述。
[0107] 本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序 产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实 施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机 可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产 品的形式。
[0108] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程 图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流 程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序 指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产 生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实 现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0109] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特 定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指 令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或 多个方框中指定的功能。
[0110] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计 算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或 其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一 个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0111] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0112] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种基于可见光光谱确定浓度值的方法，其特征在于，包括： 对待确定分析的物质和标准溶液进行显色反应，获取显色反应后的待确定溶液图像和 标准溶液图像； 从获取到的所述标准溶液图像中选取第一确定区域，并统计所述第一确定区域内的光 密度值； 将所述第一确定区域内的光密度值中的红绿蓝三基色色谱值存储到所述标准溶液第 一文档中； 根据光波长吸收互补原理，对所述标准溶液第一文档中的数据取倒数并相加，将取倒 数并相加的数据存储到所述标准溶液第二文档中，对所述标准溶液第二文档内的数值进行 回归拟合，根据确定的回归拟合方程，确定所述回归拟合方程的系数； 从所述待确定溶液图像中选取第二确定区域，并统计所述第二确定区域内的光密度 值;将所述第二确定区域内的光密度值中的红绿黄三基色色谱值存储到待确定溶液第一文 档中； 根据光波长吸收互补原理，对所述待确定溶液第一文档中的数据取倒数并相加，将取 倒数并相加的数据存储到所述待确定溶液第二文档中，将所述待确定溶液第二文档中数值 代入所述回归拟合方程中，并根据所述回归拟合方程，确定所述待确定溶液的浓度值。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取显色反应后的待确定溶液图像和标 准溶液图像，包括： 按照设定距离保持拍摄设备与所述待确定溶液或所述标准溶液之间的距离，每组拍摄 照片中包括所述待确定溶液或所述标准溶液的数量介于5~10个。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一确定区域对应多个反应试管的同一 部位或者多个容量瓶的同一部位;和/或 所述第二确定区域对应多个反应试管的同一部位或者多个容量瓶的同一部位。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述标准溶液第二文档内的数值进行 回归拟合，包括： 以所述标准溶液的浓度值为纵坐标，以所述标准溶液的三基色色谱值取倒数并相加的 数据为横坐标，采用以下公式，对所述标准溶液第二文档内的数值进行回归拟合： Y = a*ln(X)+b 其中，Y为标准溶液配样时的已知浓度，X为计算的三基色色谱光密度倒数累加值，a、b 为拟合中所求系数。5. -种基于可见光光谱确定浓度值的装置，其特征在于，包括： 获取单元，用于对待确定分析的物质和标准溶液进行显色反应，获取显色反应后的待 确定溶液图像和标准溶液图像； 统计单元，用于从获取到的所述标准溶液图像中选取第一确定区域，并统计所述第一 确定区域内的光密度值； 第一存储单元，用于将所述第一确定区域内的光密度值中的红绿蓝三基色色谱值存储 到所述标准溶液第一文档中； 第一确定单元，用于根据光波长吸收互补原理，对所述标准溶液第一文档中的数据取 倒数并相加，将取倒数并相加的数据存储到所述标准溶液第二文档中，对所述标准溶液第 二文档内的数值进行回归拟合，根据确定的回归拟合方程，确定所述回归拟合方程的系数； 第二存储单元，用于从所述待确定溶液图像中选取第二确定区域，并统计所述第二确 定区域内的光密度值;将所述第二确定区域内的光密度值中的红绿黄三基色色谱值存储到 待确定溶液第一文档中； 第二确定单元，用于根据光波长吸收互补原理，对所述待确定溶液第一文档中的数据 取倒数并相加，将取倒数并相加的数据存储到所述待确定溶液第二文档中，将所述待确定 溶液第二文档中数值代入所述回归拟合方程中，并根据所述回归拟合方程，确定所述待确 定溶液的浓度值。6. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取单元用于:按照设定距离保持拍摄 设备与所述待确定溶液或所述标准溶液之间的距离，每组拍摄照片中包括所述待确定溶液 或所述标准溶液的数量介于5~10个。7. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一确定区域对应多个反应试管的同一 部位或者多个容量瓶的同一部位;和/或。8. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元具体用于： 以所述标准溶液的浓度值为纵坐标，以所述标准溶液的三基色色谱值取倒数并相加的 数据为横坐标，采用以下回归公式，对所述标准溶液第二文档内的数值进行回归拟合： Y = a*ln(X)+b 其中，Y为标准溶液配样时的已知含量，X为计算的三基色色谱光密度倒数累加值，a、b 为拟合中所求系数。
【文档编号】G01N21/78GK105973886SQ201610375455
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】田发益
【申请人】田发益