本發(fā)明涉及一種測量儀器，具體涉及一種液體中顆粒物自動計數(shù)、圖像采集及形態(tài)測量裝置。

背景技術(shù)：

各行各業(yè)對溶液中懸浮顆粒物進行計數(shù)、圖像采集、形態(tài)測量、分類都有要求，比如在水產(chǎn)科學(xué)研究及漁業(yè)生產(chǎn)中，對魚類等各類苗種進行準(zhǔn)確計數(shù)、形態(tài)測量，是漁業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究中不可或缺的過程。目前主要人工打樣進行計數(shù)，魚苗形態(tài)靠體視顯微鏡觀察，需要耗費大量的時間、人力，效率低、精度低，對魚的損傷較大。在漁業(yè)水環(huán)境中對水體中的各類浮游動物、浮游植物進行分類、計數(shù)等，通常在顯微鏡下進行抽樣觀察，費時費力，結(jié)果精度低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種液體中顆粒物自動計數(shù)、圖像采集及形態(tài)測量裝置，可快速進行絕對計數(shù)，同時還可進行圖像采集、形態(tài)測量，極大的提高了工作效率。

本發(fā)明的目的是以下述方式實現(xiàn)的：液體中顆粒物自動計數(shù)、圖像采集及形態(tài)測量裝置，包括暗箱，暗箱內(nèi)設(shè)置有線陣相機，線陣相機下方設(shè)置有透明中空流動池，透明中空流動池內(nèi)設(shè)置有流動通道，透明中空流動池一端通過過渡管與入口管連接，另一端通過過渡管與出口管連接，線陣相機兩側(cè)設(shè)置有正面光源，透明中空流動池下方設(shè)置有背光源，線陣相機與計算機連接，計算機與控制器連接，控制器與正面光源連接。

所述入口管通過弧形過渡管與垂直管道連接，垂直管道與第一進料口連接，出口管與第一出料口連接。

所述出口管與第一出料口之間依次設(shè)置有流量計和電動閥門，流量計和電動閥門與控制器連接。

所述入口管通過增壓泵與第二進料口連接，所述出口管與第二出料口連接。

所述出口管與第二出料口連接之間設(shè)置有流量計，增壓泵和流量計與控制器連接。

所述入口管與第二進料口連接，所述出口管與第二出料口之間設(shè)置有減壓泵。

所述出口管與減壓泵之間設(shè)置有流量計。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明即可宏觀應(yīng)用，可快速對水產(chǎn)苗種進行絕對計數(shù)，同時還可對魚苗進行圖像采集、形態(tài)測量，極大的提高了工作效率，減少對活魚的損傷，為魚類研究提供更詳細(xì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；又可微觀應(yīng)用，可以對水體中浮游動物、浮游植物進行絕對計數(shù)、圖像采集、形態(tài)測量、分類等。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的a-a向視圖。

圖3是應(yīng)用一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是應(yīng)用二的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是應(yīng)用三的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是應(yīng)用四的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是應(yīng)用五的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是應(yīng)用六的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，液體中顆粒物自動計數(shù)、圖像采集及形態(tài)測量裝置，包括暗箱3，暗箱3內(nèi)設(shè)置有線陣相機2，線陣相機2下方設(shè)置有透明中空流動池10，透明中空流動池10內(nèi)設(shè)置有流動通道14，透明中空流動池10一端通過過渡管9與入口管8連接，另一端通過過渡管9與出口管15連接，線陣相機2兩側(cè)設(shè)置有正面光源4，透明中空流動池10下方設(shè)置有背光源19，線陣相機2與計算機1連接，計算機1與控制器12連接，控制器12通過連接線13與正面光源4連接，計算機1和控制器12與電源11連接，過渡管9采用方變圓過渡管。

暗箱為不透明全封閉立方體，僅有兩側(cè)設(shè)有圓孔，暗箱入口管和暗箱出口管分別從暗箱兩側(cè)圓孔穿過暗箱壁進入暗箱內(nèi)部，暗箱入口管一端在暗箱外側(cè)，在暗箱內(nèi)一端通過圓變方過渡管與透明中空流動池一端的矩形口連接，透明中空流動池另一端的矩形口通過方變圓過渡管與暗箱出口管的暗箱內(nèi)一端連接，暗箱出口管穿過暗箱壁通到暗箱外側(cè)；溶液依靠一定壓力從暗箱入口管暗箱外側(cè)入口處進入，流經(jīng)圓變方過渡管、透明中空流動池、方變圓過渡管，從暗箱出口管暗箱外側(cè)出口流出；透明中空流動池為透明材料制成，截面為矩形，中間有寬為w，厚度為h的矩形流通通道，根據(jù)所測顆粒物的大小，制成多種厚度（h）規(guī)格的透明矩形中空流動池，以適應(yīng)不同尺寸大小的顆粒物通過；混有顆粒物的溶液從暗箱入口管流入，通過圓變方過渡管進入透明中空流動池，液體變?yōu)楹穸缺?、寬度寬、水平面積大的流動模式，使顆粒物變?yōu)檩^為分散，上下重疊少的形態(tài)隨液體向前流動，經(jīng)過方變圓過渡管和暗箱出口管流出；透明中空流動池寬面正上方設(shè)置有線陣相機，線陣相機拍攝線與水流方向垂直，透明矩形中空流動池寬面上方設(shè)置有正面光源，透明矩形中空流動池寬面正下方，設(shè)置有背光源；當(dāng)顆粒物隨液體進入透明矩形中空流動池后，變?yōu)檩^為分散，上下重疊少的形態(tài)隨液體向前流動，線陣相機從透明矩形中空流動池上方高速掃描拍攝透明矩形中空流動池的一條線截面，隨著液體和顆粒物的流動及線陣相機的高速線掃描拍攝，拍攝線和顆粒物流動方向垂直，計算機軟件把拍攝到的行掃描線（一維）照片合成為所有通過線陣相機拍攝線的顆粒物二維圖像文件。

根據(jù)不同規(guī)格厚度（h）的透明矩形中空流動池，用不透明、在液體中懸浮的材料，制成相應(yīng)規(guī)格直徑（d）的圓球，從各方向拍攝，其尺寸均一致。在液體流速控制裝置控制下，液體以一恒定速度流過透明矩形中空流動池，把一定數(shù)量的圓球加入液體中，圓球隨著液體以一恒定速度流過透明矩形中空流動池，計算機通過機器視覺軟件采集圖像，根據(jù)圓球直徑，校準(zhǔn)線陣相機各像素之間的實際映射距離；線陣相機行掃描周期可知，根據(jù)圓球直徑，可校準(zhǔn)行與行之間的實際映射距離。

計算機安裝運行機器視覺軟件，通過連接線與線陣相機、控制器連接；控制器通過連接線與所有光源、液體流動驅(qū)動裝置和液體流速控制裝置連接；計算機控制線陣相機采集一維圖像；計算機通過控制器控制光源；計算機通過控制器控制液體流動驅(qū)動裝置和流速控制裝置，使液體以一恒定速度流過透明矩形中空流動池；通過機器視覺軟件合成、校正、分析，顯示輸出所有顆粒物數(shù)量、圖像、形態(tài)參數(shù)等信息；電源為計算機和控制器提供電源。

機器視覺軟件負(fù)責(zé)線陣相機控制及采集，把一維圖像（一行）合成為二維平面圖像文件并存儲，通過機器視覺校正工具圓球校正，把該二維平面圖像中的像素校正為實際映射尺寸并存儲，機器視覺軟件對此圖像文件進行灰度、邊沿、輪廓、形態(tài)等特征進行分析運算，得到該圖像中每個顆粒物的圖像、形態(tài)大小等各類數(shù)據(jù)，完成對溶液中顆粒物的計數(shù)、圖像采集、形態(tài)測量。

在宏觀應(yīng)用中，顆粒物為肉眼可見物，線陣相機配備普通照相機鏡頭和普通正面光源，即可完成顆粒物圖像采集。

在微觀應(yīng)用中，顆粒物極小，線陣相機配備顯微鏡頭拍攝，正面光源可采用激光光源，以增加亮度或產(chǎn)生熒光，使線陣相機成像更加清晰。

宏觀應(yīng)用一，如圖3所示，液體中顆粒物自動計數(shù)、圖像采集及形態(tài)測量裝置，包括暗箱3，暗箱3內(nèi)設(shè)置有線陣相機2，線陣相機2下方設(shè)置有透明中空流動池10，透明中空流動池10內(nèi)設(shè)置有流動通道14，透明中空流動池10一端通過過渡管9與入口管8連接，另一端通過過渡管9與出口管15連接，線陣相機2兩側(cè)設(shè)置有正面光源4，透明中空流動池10下方設(shè)置有背光源19，線陣相機2與計算機1連接，計算機1與控制器12連接，控制器12通過連接線13與正面光源4連接，入口管8通過弧形過渡管7與垂直管道6連接，垂直管道6與第一進料口5連接，出口管15與第一出料口17連接，計算機1和控制器12與電源11連接。

依靠自身重力驅(qū)動液體在管路中流動，不進行流量控制，由進料口、垂直管道、弧形過渡管組成重力驅(qū)動液體流動裝置，與透明中空流動池、出料口組成流路系統(tǒng)；混有顆粒物的液體從進料口進入，依靠垂直管道形成的壓力使液體依次通過弧形過渡管、暗箱入口管、圓變方過渡管、透明中空流動池、方變圓過渡管、暗箱出口管，從出料口流出；由于沒有對液體通過透明中空流動池的流速進行勻速控制，無法校正行與行之間的映射距離，該裝置僅能夠進行液體中顆粒物絕對計數(shù)和顆粒物通過拍攝截面時的寬度尺寸信息。

宏觀應(yīng)用二，如圖4所示，液體中顆粒物自動計數(shù)、圖像采集及形態(tài)測量裝置，包括暗箱3，暗箱3內(nèi)設(shè)置有線陣相機2，線陣相機2下方設(shè)置有透明中空流動池10，透明中空流動池10內(nèi)設(shè)置有流動通道14，透明中空流動池10一端通過過渡管9與入口管8連接，另一端通過過渡管9與出口管15連接，線陣相機2兩側(cè)設(shè)置有正面光源4，透明中空流動池10下方設(shè)置有背光源19，線陣相機2與計算機1連接，計算機1與控制器12連接，控制器12通過連接線13與正面光源4連接，入口管8通過弧形過渡管7與垂直管道6連接，垂直管道6與第一進料口5連接，出口管15與第一出料口17連接，出口管15與第一出料口17之間依次設(shè)置有流量計16和電動閥門18，電動閥門18與控制器12連接，計算機1和控制器12與電源11連接。

依靠自身重力驅(qū)動液體在管路中流動，由進料口、垂直管道、弧形過渡管組成重力驅(qū)動液體流動裝置，與透明中空流動池、流量計、電動閥門、出料口組成流路系統(tǒng)；混有顆粒物的液體從進料口進入，依靠垂直管道形成的壓力使液體依次通過弧形過渡管、暗箱入口管、圓變方過渡管、透明中空流動池、方變圓過渡管、暗箱出口管、流量計、電動閥門，從出料口流出；控制器通過采集流量計數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)電動閥門控制流路液體以一恒定流速通過。

微觀應(yīng)用三，如圖5所示，液體中顆粒物自動計數(shù)、圖像采集及形態(tài)測量裝置，包括暗箱3，暗箱3內(nèi)設(shè)置有線陣相機2，線陣相機2下方設(shè)置有透明中空流動池10，透明中空流動池10內(nèi)設(shè)置有流動通道14，透明中空流動池10一端通過過渡管9與入口管8連接，另一端通過過渡管9與出口管15連接，線陣相機2兩側(cè)設(shè)置有正面光源4，透明中空流動池10下方設(shè)置有背光源19，線陣相機2與計算機1連接，控制器12通過連接線13與正面光源4連接，入口管8通過增壓泵21與第二進料口22連接，出口管15與第二出料口20連接，增壓泵21和計算機1通過連接線13與控制器12連接，計算機1和控制器12與電源11連接。

依靠增壓泵驅(qū)動液體在管路中流動，由進料口、增壓泵、組成驅(qū)動液體流動裝置，與透明中空流動池、出料口組成流路系統(tǒng)；混有顆粒物的液體從進料口進入，依靠增壓泵形成的壓力使液體依次通過暗箱入口管、圓變方過渡管、透明中空流動池、方變圓過渡管、暗箱出口管，從出料口流出；控制器通過控制增壓泵流量，控制流路液體以一恒定流速通過。

宏觀應(yīng)用四，如圖6所示，液體中顆粒物自動計數(shù)、圖像采集及形態(tài)測量裝置，包括暗箱3，暗箱3內(nèi)設(shè)置有線陣相機2，線陣相機2下方設(shè)置有透明中空流動池10，透明中空流動池10內(nèi)設(shè)置有流動通道14，透明中空流動池10一端通過過渡管9與入口管8連接，另一端通過過渡管9與出口管15連接，線陣相機2兩側(cè)設(shè)置有正面光源4，透明中空流動池10下方設(shè)置有背光源19，線陣相機2與計算機1連接，控制器12通過連接線13與正面光源4連接，計算機1和控制器12與電源11連接，出口管15與第二出料口20連接之間設(shè)置有流量計16，增壓泵23、流量計16和計算機1通過連接線13與控制器12連接。

依靠增壓泵驅(qū)動液體在管路中流動，由進料口、增壓泵、組成驅(qū)動液體流動裝置，與透明中空流動池、流量計、出料口組成流路系統(tǒng)；混有顆粒物的液體從進料口進入，依靠增壓泵形成的壓力使液體依次通過暗箱入口管、圓變方過渡管、透明中空流動池、方變圓過渡管、暗箱出口管、流量計，從出料口流出；控制器通過采集流量計數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)增壓泵流量，控制流路液體以一恒定流速通過。

微觀觀應(yīng)用五，如圖7所示，液體中顆粒物自動計數(shù)、圖像采集及形態(tài)測量裝置，包括暗箱3，暗箱3內(nèi)設(shè)置有線陣相機2，線陣相機2下方設(shè)置有透明中空流動池10，透明中空流動池10內(nèi)設(shè)置有流動通道14，透明中空流動池10一端通過過渡管9與入口管8連接，另一端通過過渡管9與出口管15連接，線陣相機2兩側(cè)設(shè)置有正面光源4，透明中空流動池10下方設(shè)置有背光源19，線陣相機2與計算機1連接，計算機1與控制器12連接，控制器12通過連接線13與正面光源4連接，計算機1和控制器12與電源11連接，入口管8與第二進料口22連接，出口管15與第二出料口20之間設(shè)置有減壓泵23，減壓泵23通過連接線13與控制器12連接。

在出料口前設(shè)置減壓泵，依靠減壓泵的吸力把混有顆粒物的液體從進料口吸入，依次通過通過暗箱入口管、圓變方過渡管、透明中空流動池、方變圓過渡管、暗箱出口管，從出料口流出；控制器通過控制減壓泵流量，控制流路液體以一恒定流速通過。

宏觀應(yīng)用六，如圖8所示，液體中顆粒物自動計數(shù)、圖像采集及形態(tài)測量裝置，包括暗箱3，暗箱3內(nèi)設(shè)置有線陣相機2，線陣相機2下方設(shè)置有透明中空流動池10，透明中空流動池10內(nèi)設(shè)置有流動通道14，透明中空流動池10一端通過過渡管9與入口管8連接，另一端通過過渡管9與出口管15連接，線陣相機2兩側(cè)設(shè)置有正面光源4，透明中空流動池10下方設(shè)置有背光源19，線陣相機2與計算機1連接，計算機1與控制器12連接，控制器12通過連接線13與正面光源4連接，計算機1和控制器12與電源11連接，入口管8與第二進料口22連接，出口管15與第二出料口20之間設(shè)置有減壓泵23，出口管15與減壓泵23之間設(shè)置有流量計16，減壓泵23和流量計16通過連接線13與控制器12連接。

在出料口前設(shè)置減壓泵，依靠減壓泵的吸力把混有顆粒物的液體從進料口吸入，依次通過通過暗箱入口管、圓變方過渡管、透明中空流動池、方變圓過渡管、暗箱出口管、流量計，從出料口流出；控制器通過采集流量計數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)減壓壓泵流量，控制流路液體以一恒定流速通過。

工作過程：計算機安裝運行機器視覺軟件，控制線陣相機采集一維圖像；通過控制器控制光源；通過控制器控制液體流動驅(qū)動裝置和流速控制裝置，使液體以一恒定速度流過透明矩形中空流動池；通過機器視覺軟件合成、校正、分析，顯示輸出所有顆粒物數(shù)量、圖像、形態(tài)參數(shù)等信息。