ITRM20110029A1 - Analizzatore colorimetrico di soluzioni acquose (acsa) - Google Patents
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Description
Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: ANALIZZATORE COLORIMETRICO DI SOLUZIONI ACQUOSE
(ACSA);
RIASSUNTO
Un apparato con sistema autopulente per l'analisi colorimetrica in linea, consente di eseguire un monitoraggio in tempo reale del colore presente in soluzioni acquose, con l'ausilio di telecamere, sia attraverso il calcolo della lunghezza d'onda dominante, altrimenti indicata con LCW (Liquid Color Wavelenght), che mediante l'elaborazione di un indice adimensionale normalizzato LCI (Liquid Color Index) (avente valori compresi nell'intervallo [0, 1]), che sintetizza l'informazione di presenza (valore 1) o assenza (valore 0) di coloranti nella sostanza acquosa in analisi mediante un unico parametro .
DESCRIZIONE
Il presente trovato riguarda il settore dei dispositivi per l'analisi colorimetrica delle soluzioni acquose e più in particolare un apparato con sistema autopulente per l'analisi colorimetrica in linea di soluzioni acquose che grazie all'interazione di una componente hardware denominata "cella di campionamento a passo variabile" e di un sistema software esperto denominato "ET Liquid Color Analyzer" (ETLCA), consente di effettuare, per dette soluzioni acquose, sia l'analisi colorimetrica che della lunghezza d'onda dominante (LCW), attraverso l'ausilio di telecamere.
STATO DELLA TECNICA
Le tecnologie e gli analizzatori attualmente disponibili in commercio consentono semplicemente di determinare, in continuo, lo stato della colorazione delle acque reflue o per via colorimetrica o per via spettrometrica. La misura del colore, attraverso le tecniche di analisi colorimetrica, viene normalmente effettuata attraverso "modelli di colore", ovvero attraverso modelli matematici che permettono di rappresentare i colori in forma vettoriale, tipicamente utilizzando tre o quattro dimensioni relative alle componenti cromatiche; tali modelli consistono in una funzione che associa ad un vettore multidimensionale un singolo elemento dello spazio cromatico: modello RGB, modello HSV, modello CMYK, ecc.
Ulteriori metodologie di misurazione del colore si basano attraverso la sua "temperatura" equivalente, ovvero attraverso il valore di temperatura (espresso in K) che viene associato ad una determinata caratteristica cromatica: quella assunta da un corpo nero riscaldato alla temperatura che produce il medesimo effetto ottico cromatico. In molti casi, per l'analisi colorimetrica vengono utilizzati dispositivi basati su spettrofotometri sferici che lavorano in riflessione.
Le metodologie descritte, sono supportate da una serie di sensori che spesso risultano poco applicabili in ambiente industriale per il monitoraggio ed il controllo in real-time di soluzioni acquose, a meno di applicare ad essi significativi adattamenti.
In tale contesto si colloca l'analizzatore secondo la presente invenzione, che attraverso la sua tecnologia permette di superare le problematiche enunciate, sia in ambiente civile, che in ambiente industriale, consentendo un'agevole applicabilità in oqni ambito di misurazione continua di soluzioni acquose. L'analizzatore che si descrive è semplice, sicuro ed affidabile, può essere realizzato con costi sostanzialmente contenuti sia per quanto riquarda la sua produzione che per quanto concerne la sua qestione, ha bassissima richiesta di manutenzione e risulta un valido strumento anche per l'analisi ed il controllo di processo.
Tali risultati sono stati ottenuti secondo il trovato con un analizzatore comprendente una componente hardware denominata "cella di campionamento a passo variabile" ed un sistema software esperto denominato "ET Liquid Color Analyzer" (ETLCA): l'interazione tra i due dispositivi consente di effettuare, per soluzioni acquose, sia l'analisi colorimetrica, che della lunqhezza d'onda dominante (LCW), attraverso l'ausilio di telecamere.
L'analizzatore oqqetto dell'invenzione permette di visualizzare tutte le componenti colorimetriche dell'immaqine in analisi mediante appositi alqoritmi basati su tecniche di analisi colorimetrica: dalle componenti cromatiche venqono ricavate sia la lunqhezza d'onda dominante che un indicatore sintetico della rilevazione quantitativa di colorante presente nella soluzione acquosa; tale indicatore costituisce un parametro adimensionale, denominato LCI (Liquid Color Index), che prescinde dalla caratterizzazione cromatica specifica del refluo in esame, ma caratterizza l'intensità cromatica in esso presente nella suo complesso, in modo da disporre di un indice sintetico mediante il quale possono essere quantitativamente correlati i problemi di impatto: tale indice, infatti, può assume valori reali compresi nell'intervallo [0, 1] dove l'estremo inferiore indica una soluzione acquosa priva di coloranti, mentre l'estremo superiore caratterizza una soluzione acquosa con elevatissima presenza di coloranti.
Una ulteriore importante caratteristica del dispositivo proposto, secondo la presente invenzione, consiste nella capacità di monitorare in tempo reale i valori assunti nel tempo dal parametro LCI in un monitoraqqio continuo di una soluzione acquosa: tale caratteristica consente di "monitorare" la bontà, dal punto di vista colorimetrico della soluzione acquosa in esame e consente di poter innescare con assoluta tempestività situazioni di preallarme (Early Warninq) in modo da miqliorare l'impatto sui corpi idrici recettori (esempio scarichi civili e/o industriali, trattamenti di tintura, ecc.).
Il sistema innovativo WCA può essere applicato, consentendo la misurazione colorimetrica continua, in molteplici ambiti sia essi civili che industriali: tessile, conciario, alimentare, cartiero, monitorag-gio di acque sorgive, impianti di depurazione, ecc.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione particolareggiata che segue facendo riferimento alle allegate tavole di disegni che ne rappresentano, a solo titolo di esempio non limitativo, una preferita forma di realizzazione.
Nelle tavole:
la fig. 1A è una vista in sezione della cella di campionamento o ispezione visiva a volume variabile dell'analizzatore secondo l'invenzione;
La fig. 1B è una vista 3D parzialmente sezionata corrispondente alla precedente;
la fig. 2 mostra schematicamente il collegamento all'analizzatore del sistema software esperto ETLCA che lavora su PC;
la fig. 3 è una vista esplosa della cella di campionamento volumetrica;
la fig. 4 mostra in sezione la camera d'ispezione con il sistema di pulizia pneumatico; la fig. 5 è una vista schematica in scala maggiore della camera a volume variabile con setto calibrato di fig. 1;
la fig. 6 mostra in sezione una camera di ispezione a profondità variabile che costituisce una variante di quella della fig. 5;
la fig. 7 mostra il layout del software ETLCA con i dati elaborati durante il monitoraggio di soluzioni acquose;
la fig. 8 mostra una analisi reportistica dei dati acquisiti dal software ETLCA;
la fig. 9 è lo schema del flusso di elaborazioni eseguito dal software di analisi ETLCA.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE
Con riferimento alle figure, l'analizzatore colorimetrico oggetto dell'invenzione (Water Color Analyzer), consiste in un dispositivo costituito da: una cella di campionamento o ispezione visiva a volume variabile 8, (Fig.l), un sensore 7 per l'analisi visiva (telecamera) ed un sistema software esperto denominato LCA (Liquid Colori Analyzer) per il controllo e l'analisi colorimetrica dei dati provenienti da detta telecamera 7, residente su un PC (Fig.2).
La cella di campionamento 8 (Fig.l) consiste in un sistema hardware costituito da un contenitore parallelepipedo con una fonte di illuminazione, ad esempio una lampada 11 a bassa tensione, che illumina la parte posteriore della camera di lettura 13, ricavata in un disco di materiale traslucido a fondo bianco 12 e delimitata dalla parte opposta da un vetro d'ispezione 16: su tale vetro viene posizionata la telecamera 7 per automatizzare il processo d'ispezione.
Il disco traslucido 12 è lavorato in modo da ottenere sulla sua superficie una serie di alveoli aventi diversa profondità così da costituire delle camere di analisi del liquido aventi diverso spessore in modo da poter adattare la lettura in funzione del grado di trasparenza del liquido da analizzare (alveoli o aree volume massimo IOa, alveoli o aree a volume minimo 10b).
Tra la lampada 11 ed il disco traslucido 12 è interposto un otturatore rotante costituito da un disco metallico 14 con un foro eccentrico 15.
Il disco 14 è messo in rotazione da un motore comandato dal sistema software esperto (ETLCA), e può essere posizionato in modo da illuminare soltanto un alveolo, lasciando gli altri privi di luce. La luce della lampada 11, attraverserà quindi il foro 15 dell'otturatore 14 ed illuminerà un solo alveolo della camera di analisi 13 e poi raggiungerà la telecamera 7 attraverso il vetro 16 (Fig. 3)
Tra l'otturatore 14 ed il disco traslucido 12 è interposto un setto calibrato 17 la cui funzione sarà illustrata dettagliatamente più avanti.
Una serie di sensori montati sul sistema, informerà il sistema software esperto (ETLCA) della posizione dell'otturatore 14 in modo da poter sapere in ogni momento quale è lo spessore del liquido attraversato dalla luce ed applicare i fattori correttivi appropriati.
Allo scopo di poter ottenere una lettura più precisa il sistema è in grado di controllare la tensione di alimentazione della lampada per adattare la quantità di luce emessa al tipo di liquido da analizzare. La lampada il può essere sostituita da sistemi diversi di emissione di luce come LED, OLED,, o altri dispositivi similari senza pregiudizio per la funzionalità del sistema.
In una variante dell'invenzione (fig.4 e 6), per l'utilizzo con sostanze acquose aventi elevata trasparenza, il sistema di lettura può essere invertito posizionando la lampada il o il sistema di illuminazione dallo stesso lato della telecamera 7, e la luce può essere inviata alla camera di analisi 13 direttamente o tramite l'ausilio di fibre ottiche In tale variante, la camera 20 a volume variabile può essere dotata di un sistema di auto pulizia pneumatica (Fig. 4 e 5) a mezzo di spazzola 18 comandata da un pistone a doppio effetto 19, mediante la quale vengono pulite automaticamente le aree sensibili per il monitoraggio (la parete a fondo bianco ed il vetro d'ispezione), oppure può essere attuata automaticamente dal sistema una pulizia chimica, con agenti in grado di distruggere lo sporco, seguita da un lavaggio sempre eseguito automaticamente .
Ulteriore ed importante requisito che estende notevolmente le applicazioni del dispositivo, consiste nella variabilità della profondità della camera che può essere ottenuta mediante la sostituzione del setto calibrato 17, consentendo all'operatore di poter effettuare misurazioni su diverse scale (Fig. 5).
Mediante tale sistema di camera a volume variabile, è possibile eseguire una gamma estesa di misurazioni colorimetriche di soluzioni acquose con diverse concentrazioni di colori; tale sistema consente, infatti, di variare, meccanicamente, la profondità della camera ed è predisposto per essere automatizzato, in modo da ottenere una autoregolazione della scala su cui effettuare le misurazioni .
Il setto calibrato 17 è ottenuto con lavorazione meccanica di precisione ed il sistema di regolazione, mediante otturatore mobile comandato da un motore esterno, consente di ottenere una elevatissima precisione di lettura associata ad un posizionamento assolutamente non critico. Il setto calibrato 8 consente inoltre una assoluta ripetibilità delle misure in quanto è assolutamente esente da errori di posizionamento .
Una variante, alternativa al setto calibrato, consiste nella realizzazione di una camera d'ispezione 20 a profondità variabile come illustrato in Fig. 6, dove la superfice riflettente 22 è montata su una parete mobile 21 che è opposta alla parete trasparente 16 della camera di ispezione, sulla quale sono posizionate sia la telecamera 7 che il dispositivo di illuminazione 11.
A titolo indicativo indichiamo qui di seguito le caratteristiche degli ulteriori componenti del sistema WCA:
In fig.8 è mostrata a titolo di esempio una tipica schermata visibile sull'elaboratore su cui è caricato il software ETLCA durante il monitoraggio di soluzioni acquose. Il sistema software esperto ETLCA (Fig. 2) permette di ricavare tutte le componenti di colore specifiche di una sottoarea (configurabile) relativa all'immagine ispezionata; tale sistema software consente, inoltre, di ricavare sia la lunghezza d'onda dominante della sottoarea in analisi, che l'indice normalizzato LCI (Liquid color Index) compreso nell'intervallo reale [0, 1] che identifica la quantità di colore/inquinante presente nella soluzione acquosa ed eventualmente consente l'innesco delle soglie di Early Warning.
Ulteriore caratteristica del sistema software esperto ETLCA consiste nella registrazione continua o spot dei dati acquisisti durante il monitoraggio, in modo da poter essere esportati, comparati ed elaborati successivamente (Fig. 9).
Il processo di analisi e rilevazione colorimetrica che il sistema software, integrato nell'apparato ACSA, esegue, è costituito, come descritto nello schema riportato in fig. 10, dalle seguenti fasi operative :
a) Il segnale proveniente dalla telecamera, collegata alla workstation di elaborazione, viene elaborato dal driver di acquisizione e trasformato in immagini sequenziali il cui intervallo di campionamento è definito da un apposito timer (Simple Camera Timer).
b) Ogni singola immagine acquisita viene decomposta in tre matrici separate, una per ogni componente dello spazio tricromatrico RGB (Red=Rosso, Green=Verde, Blue=Blu).
c) Le tre singole matrici risultanti vengono ridotte in tre sotto-matrici, attraverso un filtro di taglio rettangolare, in modo da consentire l'elaborazione di una specifica sotto-area dell'intera immagine.
d) Ogni singola matrice di sotto-area viene successivamente convertita in un valore scalare dimensionale risultato della media ponderale dei valori che la compongono.
e) Le tre componenti RGB medie vengono visualizzate all'utente e normalizzate in un intervallo (0,1) in modo da costituire un vettore normalizzato nello spazio RGB.
f) Attraverso il vettore RGB normalizzato, mediante due filtri di conversione non lineari, si ricava sia il corrispondente vettore dello spazio equivalente HSV (Hue = Tono, Saturation = Saturazione, Value = Luminosità) che il valore scalare della lunghezza d''onda dominante relativa alla sotto-area evidenziata, con valori interni all'intervallo (400nm,750nm).
g) Le componenti del vettore HSV ricavato ed il valore della lunghezza d'onda vengono visualizzati all'utente e combinati linearmente tra di loro in modo da poter essere successivamente elaborati mediante un algoritmo di selezione implementato in logica fuzzy; tale algoritmo consente di estrarre un valore scalare dimensionale che, normalizzato nell'intervallo (0,1) costituisce l'indice di colore LCI la cui funzione è quella di sintetizzare l'informazione di presenza (1) o assenza (0) di coloranti nella sostanza acquosa in analisi, mediante un unico parametro.
h) Il valore ricavato viene visualizzato attraverso un apposito indicatore e, con l'ausilio di appositi timer, storicizzato in un DB, per successive elaborazioni statistiche, ed utilizzato per elaborarne la visualizzazione dell'andamento (trend) di tale indice in un intervallo temporale.
E' da evidenziare il fatto che, grazie alle caratteristiche innovative sia della parte hardware che del sistema software esperto che costituiscono l'apparato WCA, quest'ultimo permette di effettuare misure colorimetriche continue sia in ambito civile che industriale. Inoltre attraverso la possibilità di poter variare la profondità della camera si ha modo di ottenere misurazioni colorimetriche affidabili anche con diverse scale di concentrazioni di coloranti nelle soluzioni acquose in analisi.
Ulteriori potenzialità del prodotto sono fornite dal sistema software esperto, dal quale è possibile ricavare: le componenti colorimetriche, la lunghezza d'onda dominante e l'indice sintetico di colore (LCI); tali caratteristiche rendono il dispositivo competitivo sul mercato e rendendolo in molti casi sostituibile ad altre soluzioni maggiormente costose.
Il sistema WCA, per come è costituito tecnologicamente, può lavorare sia con soluzioni acquose fredde che calde (con temperature di lavoro che possono arrivare fino ad un massimo di 200°C ) con pressioni che possono raggiungere i 25 bar, inoltre, è dotato di un'alta resistenza alla corrosione da agenti chimici.
Da quanto sin qui detto, le caratteristiche più rilevanti dell'apparato secondo l'invenzione sono le seguenti:
• un sistema per la pulizia interna della camere, azionato attualmente manualmente, ma già predisposto per essere azionato in modo semi automatico o automatico attraverso il software di controllo (Fig. 4-5);
• una camera di analisi a volume variabile, in modo da consentire una scalabilità della misura rispetto al liquido in analisi (Fig. 1).
• il calcolo della lunghezza d'onda dominante relativa al colore rilevato dall'immagine in analisi elaborata.
• il calcolo di un indice adimensionale normalizzato in un intervallo [0, 1], ricavato attraverso l'elaborazione, mediante appositi algortmi di calcolo e di selezione, delle componenti vettoriali di luminanza (brightness), saturazione (saturation) e tono (hue) caratterizzanti il colore elaborato dalla matrice RGB dell'immagine in anasili (Fig. 8). • l'uso di algoritmi complessi basati su tecniche di intelligenza artificiale, mediante i quali poter ottenere flussi elaborativi tipici di un sistema esperto ed in grado di poter gestire facilmente future evoluzioni e/o adattamenti del sistema in base alle necessità del mercato (Fig. 10).
• la possibilità di poter gestire vari canali di comunicazione (Ethernet, RS232, RS485, USB, ecc.) in modo da rendere il sistema già predisposto al dialogo con PLC, DCS o altri dispositivi elettronici, allo scopo di poter comandare attuatori (elettrovalvole, pompe, motori ecc.) o acquisire altri segnali, analogici o digitali, per l'elaborazione di controlli e regolazioni complesse, che vanno ad affiancare le elaborazioni già prodotte attualmente dal sistema.
• la possibilità di poter utilizzare sia lampade normali, tenendo conto dei difetti di alterazione cromatica che producono, che lampade o led allo xeno, che consentono di ottenere un illuminazione della camera prossima a quella naturale, in quanto il software consente di poter regolare i pesi dei coefficienti di saturazione e luminosità per adattare il calcolo elaborativo alle proprie esigenze.
Prospettive del prodotto
Dagli studi sia teorici che sperimentali eseguiti in laboratorio il prodotto risulta essere, con l'aggiunta di ulteriori processi elaborativi e piccole variazioni all'attuale sistema, già predisposto per le seguenti evoluzioni:
• analisi della trasparenza e riconoscimento del bianco, attraverso l'attivazione della elaborazione di una seconda finestra di analisi posizionata su un fondo nero della camera, lasciando la prima posizionata sul fondo bianco, in modo da consentire un'elaborazione congiunta di due indici che possano essere combinati linearmente tra loro.
• l'uso di telecamere di nuova generazione, che tendano a valorizzare i toni del giallo, mediante l'uso di CCD che rilevano quattro matrici di colori RGBY .
• l'uso di telecamere Full HD connesse mediante porta firewire, in modo da poter acquisire ed elaborare immagini ad alta definizione (fino a 1080p).
• analisi multi-banda delle lunghezze d'onda componenti il colore rilevate nell'immagine analizzata, mediante la segmentazione dello spettro visibile in sotto-intervalli e la correlazione delle componenti colorimetriche rilevate ed i sotto- intervalli selezionati.
• analisi della presenza di corpi e/o solidi sospesi presenti nella soluzione acquosa analizzata, mediante algoritmi basati sull'analisi in frequenza delle immagini rilevate (DFT, Wavelet, ecc.) e/o mediante l'applicazione di filtri adattati (Convolutivi, Laplaciani, Gaussiani, ecc.) in correlazione con l'immagine rilevata, in modo da poter evidenziare:
°il numero di particelle contigue presenti nell'immagine analizzata;
°la grandezza relativa dei soldi sospesi rispetto all'immagine analizzata (area minima, area massima);
°l'area globale relativa alle particelle di contrasto rispetto all'area globale analizzata, per la valutazione di un indice di torbidità.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1) Apparato per l'analisi colorimetrica in linea di soluzioni acquose caratterizzato dal fatto che comprende: - un sistema di campionamento a cella di flusso posizionabile in continuo ed in linea con il processo, e atto a prelevare campioni sulla linea di interesse; - un sensore visivo (telecamera) per l'analisi visiva dei campioni di soluzione acquosa prelevati; mezzi di elaborazione del flusso video proveniente dalla telecamera atti ad operare la conversione delle componenti cromatiche RGB rilevate da detta telecamera di una qualsivoqlia immaqine in analisi, in due qrandezze scalari, cioè la lunqhezza d'onda dominante (LCW) e la quantità di colore presente nella soluzione acquosa (LCI), che costituiscono indicatori utili alla reqolazione di processi sia in ambito industriale che nel monitoraqqio ambientale, 2) Apparato per l'analisi colorimetrica in linea di soluzioni acquose come alla rivendicazioni 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di elaborazione comprendono un sistema software esperto Analizzatore Colorimetrico di Liquidi (LCA) atto a: acquisire il flusso video proveniente dalla telecamera, ed a scomporlo in singoli fotogrammi che vengono analizzati in continuo sull'intera area o su una sottoarea; estrarre da detti fotogrammi mediante un apposito algoritmo di calcolo le componenti cromatiche dell'area analizzata; - elaborare attraverso algoritmi originali tali componenti allo scopo di ricavarne sia la lunghezza d'onda del colore dominante (LCW) che assume valori reali nell'intervallo (350 nm, 750 nm), che la quantità di colore presente nella sostanza acquosa (LCI) espressa in una scala normalizzata che può assumere valori reali nell'intervallo (0,1). 3) Apparato per l'analisi colorimetrica in linea di soluzioni acquose come alle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il parametro (LCI) è ricavato attraverso l'elaborazione mediante appositi algoritmi di calcolo e di selezione, delle componenti vettoriali di luminanza (brightness), saturazione (saturation) e tono (hue) caratterizzanti il colore elaborato dalla matrice RGB dell'immagine in analisi. 4) Apparato per l'analisi colorimetrica in linea di soluzioni acquose come alla rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detto sistema software esperto è ulteriormente atto a elaborare detti indici (LCI) e (LCW) mediante un algoritmo di selezione implementato in logica fuzzy, per estrarre un valore scalare adimensionale che, normalizzato nell'intervallo (0,1) costituisce l'indice di colore la cui funzione è quella di sintetizzare l'informazione di presenza (valore 1) o assenza (valore 0) di coloranti nella sostanza acquosa in analisi mediante un unico parametro. 5) Apparato per l'analisi colorimetrica in linea di soluzioni acquose come alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la cella di flusso comprende una cella di ispezione visiva a volume variabile, a tale scopo essendo dotata di mezzi atti a variare la profondità del volume occupato dalla soluzione acquosa e di conseguenza lo spessore del liquido interessato alla lettura; detta cella di flusso essendo realizzabile in forme geometriche diverse quali toroidale, cilindrica, ecc.;, il materiale di costruzione essendo di diversa natura quali alluminio, acciaio INOX, PVC, PTFE, ecc.; detto materiale essendo scelto di volta in volta in base alle condizioni operative e dalla tipologia di processo o da monitorare. 6) Apparato per l'analisi colorimetrica in linea di soluzioni acquose come alla rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che la profondità e di conseguenza lo spessore del liquido interessato dalla lettura variano da 0,1 a 100 mm, e che detta variazione è ottenibile in maniera continua sia mediante un meccanismo manuale o un sistema di posizionamento a microinterruttori asservito ad un software dedicato, sia sostituendo un apposito setto calibrato con un altro di spessore diverso. 7) Apparato come alla rivendicazione 5 o 6 caratterizzato dal fatto che la cella di flusso è costituita da un contenitore parallelepipedo con una fonte luminosa che illumina la parte posteriore della camera di ispezione visiva, la quale è ricavata in un disco di materiale traslucido a fondo bianco ed è delimitata dalla parte opposta da un vetro d'ispezione: dal lato di tale vetro essendo posizionata una telecamera per automatizzare il processo d'ispezione. 8) Apparato come alla rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che il disco traslucido è lavorato in modo da ottenere sulla sua superficie opposta a quella della fonte luminosa una serie di alveoli aventi diversa profondità così da costituire delle camere di ispezione visiva del liquido aventi diverso spessore; tra la fonte luminosa e dette camere di ispezione essendo interposto un otturatore rotante costituito da un disco metallico con un foro eccentrico che può essere posizionato in modo da illuminare soltanto un alveolo, ottenendosi con ciò di poter adattare l'ispezione visiva in funzione del grado di trasparenza del liquido da analizzare, la fonte luminosa potendo essere di diversa natura e a diversi gradi Kelvin. 9) Apparato come alla rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che al fine di mantenere la stessa intensità di luce per tutti gli alveoli, il disco traslucido è lavorato in modo da avere lo stesso spessore in corrispondenza di ciascuno degli alveoli. 10) Apparato come alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di avere un sistema meccanico di pulizia per le pareti interne della cella di ispezione, la movimentazione delle spazzole utilizzate per la pulizia interna essendo predisposta per vari tipi di sistemi quali, pneumatico, meccanico, oleodinamico, idraulico, elettromeccanico,ecc . e/o chimico con soluzioni appropriate. 11) Apparato come da rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che la camera di ispezione visiva a profondità variabile è costituita da un vano chiuso delimitato da una parete trasparente in corrispondenza della quale sono posizionate una telecamera ed una fonte di illuminazione, e dalla parte opposta da una parete mobile che presenta una superficie che è in grado di riflettere, verso detta telecamera, la luce proveniente da detta fonte di illuminazione ed è atta ad avvicinarsi od allontanarsi da detta parete trasparente in modo da variare il volume del vano stesso. 12) Apparato come da rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di prevedere, sia con illuminazione anteriore che posteriore, una superficie di lettura a gradini fissi/mobili da 0,1 a 100 mm. 13) Procedimento per l'analisi colorimetrica in linea di soluzioni acquose caratterizzato dal fatto di prevedere le seguenti fasi: - predisporre una cella di ispezione visiva a volume variabile in collegamento idraulico alla linea da controllare ed una telecamera atta a rilevare immagini da detta cella di ispezione; - elaborare il segnale proveniente dalla telecamera, collegata ad una workstation di elaborazione, tramite il driver di acquisizione e trasformarlo in immagini sequenziali il cui intervallo di campionamento è definito da un apposito timer (Simple Camera Timer); - decomporre ogni singola immagine acquisita in tre matrici separate, una per ogni componente dello spazio tricromatrico RGB (Red=Rosso, Green=Verde, Blue=Blu); - ridurre le tre singole matrici risultanti in tre sotto-matrici, attraverso un filtro di taglio rettangolare, in modo da consentire l'elaborazione di una specifica sotto-area dell'intera immagine; - convertire successivamente ogni singola matrice di sotto-area in un valore scalare adimensionale risultato della media ponderale dei valori che la compongono; - visualizzare le tre componenti RGB medie all'utente e normalizzarle in un intervallo (0,1) in modo da costituire un vettore normalizzato nello spazio RGB; - ricavare attraverso il vettore RGB normalizzato, mediante due filtri di conversione non lineari, sia il corrispondente vettore dello spazio equivalente HSV (Hue = Tono, Saturation = Saturazione, Value = Luminosità) che il valore scalare della lunghezza d''onda dominante relativa alla sotto-area evidenziata, con valori interni all'intervallo (400nm,750nm); - visualizzare le componenti del vettore HSV ricavato ed il valore della lunghezza d'onda all'utente e combinarli linearmente tra di loro in modo da poter essere successivamente elaborati mediante un algoritmo di selezione implementato in logica fuzzy; - estrarre nediante tale algoritmo un valore scalare dimensionale che, normalizzato nell'intervallo (0,1) costituisce l'indice di colore LCI la cui funzione è quella di sintetizzare l'informazione di presenza (1) o assenza (0) di coloranti nella sostanza acquosa in analisi, mediante un unico parametro.
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|---|---|---|---|
| IT000029A ITRM20110029A1 (it) | 2011-01-25 | 2011-01-25 | Analizzatore colorimetrico di soluzioni acquose (acsa) |
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| IT000029A ITRM20110029A1 (it) | 2011-01-25 | 2011-01-25 | Analizzatore colorimetrico di soluzioni acquose (acsa) |
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|---|---|
| ITRM20110029A1 true ITRM20110029A1 (it) | 2012-07-26 |
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ID=43975558
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| IT000029A ITRM20110029A1 (it) | 2011-01-25 | 2011-01-25 | Analizzatore colorimetrico di soluzioni acquose (acsa) |
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|---|---|
| IT (1) | ITRM20110029A1 (it) |
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-
2011
- 2011-01-25 IT IT000029A patent/ITRM20110029A1/it unknown
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