(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211309823.3 (22)申请日 2022.10.25 (71)申请人 成都西交智汇大 数据科技有限公司 地址 611731 四川省成 都市高新区西芯大 道3号3栋6层602室 (72)发明人 李迪　周永乐　 (74)专利代理 机构 北京集智东方知识产权代理 有限公司 1 1578 专利代理师 刘林　陈攀 (51)Int.Cl. G06V 10/764(2022.01) G06V 10/774(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06V 10/56(2022.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 一种化学实验溶液识别方法、 装置、 设备及 可读存储介质 (57)摘要 本发明提供了一种化学实验 溶液识别方法、 装置、 设备及可读存储介质， 涉及信息技术领域， 包括： 获取样本图像和实验考试上传图像； 将试 管样本图像集合进行特征提取， 并基于特征提取 得到的试管轮廓特征建立试管识别模 型， 将实验 考试上传图像输入至试管识别模型进行识别并 输出溶液区域图像； 基于光照条件对 溶液样本集 合进行分类得到分类样本集合， 对分类样本集合 提取颜色特征并将提取得到的溶液颜色特征输 入至预设的神经网络模型进行训练得到溶液识 别模型； 根据溶液区域图像和溶液识别模型得到 识别结果。 本发明的有益效果为： 基于光照条件 对溶液样 本集合提取出溶液颜色特征， 通过多维 特征值对溶液照片进行识别， 提升在化学实验中 对溶液识别的准确性。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115375954 A 2022.11.22 CN 115375954 A 1.一种化学实验溶 液识别方法， 其特 征在于， 包括： 获取样本图像和实验考试上传图像， 所述实验考试上传图像中包括至少一根装有溶液 的试管， 所述样本图像包括试管样本图像集合和至少一个溶液样本集合， 所述溶液样本集 合包括在至少一种光照条件下的溶 液图像； 将所述试管样本图像集合进行特征提取， 并基于特征提取得到的试管轮廓特征建立试 管识别模型， 将所述 实验考试上传图像输入至所述试管识别模型进行识别并输出溶液区域 图像； 基于光照条件对所述溶液样本集合进行分类得到分类样本集合， 对所述分类样本集合 提取颜色特征并将提取得到的溶液颜色特征输入至预设的神经网络模型进行训练得到溶 液识别模型； 根据所述溶 液区域图像和所述溶 液识别模型 得到识别结果。 2.根据权利要求1所述的化学实验溶液识别方法， 其特征在于,  将所述试管样本 图像 集合进行特征提取， 并基于特征提取得到的试管轮廓特征建立试管识别模型， 将所述实验 考试上传图像输入至所述试 管识别模型进行识别并输出 溶液区域图像， 包括： 将所述试 管样本图像进行背景消除处 理和归一 化处理得到标准轮廓图像集 合； 将所述标准轮廓图像集合进行特征提取得到试管轮廓特征， 将所述试管轮廓特征作为 预设的目标识别模型的输入值， 得到试 管识别模型； 将所述实验考试 上传图像输入至所述试 管识别模型中得到试 管识别结果； 根据所述试 管识别结果和预设的区域定位模型输出 溶液区域图像。 3.根据权利要求1所述的化学实验溶液识别方法， 其特征在于,  基于光照条件对所述 溶液样本集合进 行分类得到 分类样本集合， 对所述分类样本集合提取颜色特征并将提取得 到的溶液颜色特 征输入至预设的神经网络模型进行训练得到溶 液识别模型,包括： 将所述溶 液样本集 合中的图像进行颜色空间转换 得到HSV颜色空间的光照图像集 合； 基于图像颜色的明度值对所述 光照图像集 合进行聚类分析和处 理得到分类样本集 合； 将分类样本集 合进行特征提取得到溶液颜色特 征； 将所述溶液颜色特征作为预设的神经网络模型的输入层， 通过调节各处理单元间的连 接权值， 迭代训练得到溶 液识别模型。 4.根据权利要求1所述的化学实验溶液识别方法， 其特征在于,根据所述溶液区域图像 和所述溶 液识别模型 得到识别结果， 包括： 将所述溶 液区域图像进行颜色空间转换 得到HSV颜色空间的待识别图像； 将待识别图像进行 特征提取得到待识别颜色特 征； 将所述待识别颜色特 征输入至所述溶 液识别模型 得到颜色识别结果； 根据预设的溶液类别对所述颜色识别结果进行合并得到同类溶液颜色结果， 并根据 所 述同类溶 液颜色结果得到识别结果。 5.一种化学实验溶 液识别装置， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于获取样本 图像和实验考试上传图像， 所述实验考试上传图像中包括至 少一根装有溶液 的试管， 所述样本图像包括试管样本图像集合和至少一个溶液样本集合， 所述溶液样本集 合包括在至少一种光照条件下的溶 液图像； 提取模块， 用于将所述试管样本 图像集合进行特征提取， 并基于特征提取得到的试管权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115375954 A 2轮廓特征建立试管识别模型， 将所述 实验考试上传图像输入至所述试管识别模型进行识别 并输出溶液区域图像； 分析模块， 基于光照条件对所述溶液样本集合进行分类得到分类样本集合， 对所述分 类样本集合提取颜色特征并将提取得到的溶液颜色特征输入至预设的神经网络模型进行 训练得到溶 液识别模型； 识别模块， 用于根据所述溶 液区域图像和所述溶 液识别模型 得到识别结果。 6.根据权利要求5所述的化学实验溶 液识别装置， 其特 征在于， 所述 提取模块包括： 第一处理单元， 用于将所述试管样本图像进行背景消除处理和归一化处理得到标准轮 廓图像集 合； 第二处理单元， 用于将所述标准轮廓图像集合进行特征提取得到试管轮廓特征， 将所 述试管轮廓特 征作为预设的目标识别模型的输入值， 得到试 管识别模型； 第一计算单元， 用于将所述实验考试上传图像输入至所述试管识别模型中得到试管识 别结果； 第三处理单元， 用于根据所述试管识别结果和预设的区域定位模型输出溶液区域图 像。 7.根据权利要求5所述的化学实验溶 液识别装置， 其特 征在于， 所述分析模块包括： 第四处理单元， 用于将所述溶液样本集合中的图像进行颜色空间转换得到HSV颜色空 间的光照图像集 合； 第五处理单元， 基于图像颜色的明度值对所述光照图像集合进行聚类分析和处理得到 分类样本集 合； 第六处理单元， 用于将分类样本集 合进行特征提取得到溶液颜色特 征； 第二计算单元， 用于将所述溶液颜色特征作为预设的神经网络模型的输入层， 通过调 节各处理单元间的连接 权值， 迭代训练得到溶 液识别模型。 8.根据权利要求5所述的化学实验溶 液识别装置， 其特 征在于,所述识别模块包括： 第十二处理单元， 用于将所述溶液区域图像进行颜色空间转换得到HSV颜色空间的待 识别图像； 第十三处 理单元， 用于将待识别图像进行 特征提取得到待识别颜色特 征； 第十四处理单元， 用于将所述待识别颜色特征输入至所述溶液识别模型得到颜色识别 结果； 第十五处理单元， 用于根据 预设的溶液类别对所述颜色识别结果进行合并得到同类溶 液颜色结果， 并根据所述同类溶 液颜色结果得到识别结果。 9.一种化学实验溶 液识别设备， 其特 征在于， 包括： 存储器， 用于存 储计算机程序； 处理器， 用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述化学实验溶液识 别方法的步骤。 10.一种可读存储介质， 其特征在于： 所述可读存储介质上存储有计算机程序， 所述计 算机程序被处 理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述 化学实验溶 液识别方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115375954 A 3