一种空气甲醛浓度检测方法及相关设备

技术领域

本发明涉及有害气体检测技术领域，特别是涉及一种甲醛含量检测方法及相关设备。

背景技术

甲醛是一种对人体有害的物质其危害主要表现在呼吸系统、消化系统、皮肤、神经系统等方面，其中对呼吸系统的危害是指当呼吸系统吸入甲醛过量时，可对呼吸系统造成伤害，轻者可发生结膜炎、角膜炎以及上呼吸道炎，表现为眼部烧灼感、流泪、咽痛、嗅觉丧失、咳嗽，且伴随着头晕和头痛的症状。如果吸入较多，病情严重可引起喉痉挛、喉头水肿等。对消化系统的危害是指在人体的消化系统吸入甲醛，可对消化系统造成伤害。口腔、咽部和食管可发生烧灼感，且伴随着口腔黏膜溃疡、上腹部疼痛以及血性呕吐物。如果病情严重，还可引起食管、胃肠道黏膜糜烂、穿孔以及呼吸困难、休克和昏迷等严重现象。对人体皮肤的危害是指当皮肤直接接触高浓度甲醛时，可对皮肤造成伤害。接触甲醛部位的皮肤可发生急性接触性皮炎、变应性皮炎，皮损表现为红斑、丘疹、瘙痒、疼痛等。长时间反复接触甲醛，还可引起皮肤干燥皲裂、慢性湿疹以及色素沉着等。对人体的神经系统的危害是指当神经系统长期处于低浓度甲醛空气中，容易影响到神经系统，造成神经衰弱综合征、消化障碍、兴奋等症的发生。

除以上症状以外，甲醛中毒严重还可引起尿毒症、肝损伤等严重的并发症，因此，室内甲醛是否超标一直是每个家庭非常关心的事情。室内甲醛的主要来源于装修中的胶水，实木复合地板、乳胶漆、墙漆、芯板、木门、地板、家具、墙板、玻璃胶、墙纸胶、壁纸、窗帘，为了判断室内甲醛是否超标，需要对室内环境的甲醛含量进行检测。

现有技术中在对室内环境的甲醛含量进行检测时，需要对室内空气进行采样，并采用分光光度计等专业的检测设备，但是大部分家庭没有这样的检测设备，因此这种检测方法存在实施困难的问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的甲醛含量检测方法及相关设备，能够解决现有技术中对健全检测难度大的问题，达到改善用户体验的目的。

具体地，本发明提供了如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种甲醛含量检测方法，包括：

获取待测环境中空气的预制甲醛溶液的溶液图像，所述预制甲醛溶液为对所述空气进行预设处理所得到的溶液；

对所述溶液图像进行色彩识别，以得到所述预制甲醛溶液的色彩值；

根据所述色彩值，获取所述预制甲醛溶液的甲醛浓度。

根据本发明的一个实施例，所述预设处理过程包括：

获取第一容量的所述空气的初始甲醛溶液；

向所述初始甲醛溶液中加入第二容量的氢氧化钾溶液和第三容量的AHMT溶液；

在静置第一设定时长后加入第四容量的高碘酸钾并摇匀；

在第二设定时长后得到所述预制甲醛溶液。

根据本发明的一个实施例，所述的获取第一容量的所述空气的初始甲醛溶液，包括：

采用预设容量的吸收液吸收预设体积的所述空气中的甲醛，其中所述第一容量小于所述预设容量；

对吸收所述空气后的吸收液进行第一容量的取样，得到所述初始甲醛溶液。

根据本发明的一个实施例，所述的对所述溶液图像进行色彩识别，以得到所述预制甲醛溶液的色彩值，包括：

获取所述溶液图像中紫色部分，并对所述紫色部分进行识别，以得到所述色彩值。

根据本发明的一个实施例，所述的对所述溶液图像进行色彩识别，以得到所述预制甲醛溶液的色彩值信息，包括：

对所述溶液图像进行识别处理，以得到所述溶液图像中所述预制甲醛溶液对应的溶液区域；

对所述溶液区域进行识别，以得到所述色彩值。

根据本发明的一个实施例，所述的根据所述色彩值，获取所述预制甲醛溶液的甲醛浓度，包括：

获取标准色彩值与标准甲醛浓度之间的对应关系模型；

根据所述对应关系模型和所述色彩值，得到所述甲醛浓度。

根据本发明的一个实施例，在所述的获取所述预制甲醛溶液的甲醛浓度后，还包括：

根据所述甲醛浓度，确定所述的待测环境的甲醛含量是否超标。

第二方面，本发明还提供了一种甲醛含量检测装置，包括：

图像获取模块，其用于获取待测环境中空气的预制甲醛溶液的溶液图像，所述预制甲醛溶液为对所述空气进行预设处理所得到的溶液；

色彩获取模块，其用于对所述溶液图像进行色彩识别，以得到所述预制甲醛溶液的色彩值；

浓度获取模块，其用于根据所述色彩值获取所述预制甲醛溶液的甲醛浓度。

第三方面，本发明提供了一种机器可读存储介质，其上存储有机器可执行程序，所述机器可执行程序被处理器执行时，实现根据上述任一项实施例所述的甲醛含量的检测方法。

第四方面，本发明提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的机器可执行程序，并且所述处理器执行所述机器可执行程序时，实现根据上述任一项所述的甲醛含量的检测方法。

本发明所提供的技术方案，首先获取待测环境中空气的预制甲醛溶液的溶液图像，然后对该溶液图像进行色彩识别，以得到预制甲醛溶液的色彩值；最后根据该色彩值，可以得到获取预制甲醛溶液的甲醛浓度。本发明的技术方案，只需要获取待测环境中空气的预制甲醛溶液的溶液图像，即可获取预制甲醛溶液的甲醛浓度，因此对实现本发明的技术方案的设备要求较低，只需要能够获取预制甲醛溶液的溶液图像、对该溶液图像进行数据处理即可，该设备可以采用手机、平板电脑或者个人计算机等使用普及的智能设备，不需要使用专业的检测设备。因此，本发明所提供的技术方案，能够解决现有技术中对甲醛检测难度大的问题，达到改善用户体验的目的。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的一种甲醛含量检测方法的示意性流程图；

图2是根据本发明一个实施例的获取预制甲醛溶液的示意性流程图；

图3是根据本发明一个实施例的获取第一容量的待测环境中空气的初始甲醛溶液的示意性流程图；

图4是根据本发明一个实施例的一种获预制甲醛溶液的色彩值的示意性流程图；

图5是根据本发明一个实施例的获取预制甲醛溶液的甲醛浓度的示意性流程图；

图6是根据本发明一个实施例的一种甲醛含量检测装置的示意图；

图7是根据本发明一个实施例的获另一种甲醛含量检测装置的示意图；

图8是根据本发明一个实施例的一种机器可读存储介质的示意图；

图9是根据本发明一个实施例的一种计算机设备的示意图。

具体实施方式

下面参照图1至图9来描述本发明实施例的一种甲醛含量检测方法及相关设备。在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征，也即包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。当某个特征“包括或者包含”某个或某些其涵盖的特征时，除非另外特别地描述，这指示不排除其它特征和可以进一步包括其它特征。

在本实施例的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

请参阅图1，图1所示出的是本发明中一个实施例所提供的一种甲醛含量检测方法的示意性流程图，该检测方法具有实施简单的优点，可以降低对甲醛含量的检测难度。

在图1所示出的流程中，本实施例的甲醛含量检测方法包括如下所示：

步骤S1：获取待测环境中空气的预制甲醛溶液的溶液图像；

步骤S2：对上述预制甲醛溶液的溶液图像进行色彩识别，以得到预制甲醛溶液的色彩值；

步骤S3：根据预制甲醛溶液的色彩值，获取预制甲醛溶液的甲醛浓度。

在上述步骤S1中，预制甲醛溶液是先采用吸收液吸收对待测环境中空气的甲醛，然后再按照预设处理流程添加可以与甲醛发生反应的试剂所得到的溶液。获取预制甲醛溶液的溶液图像时，可以采用摄像机对预制甲醛溶液进行图像采集获取，也可以通过数据读取的方式从存储空间读取，或者通过数据接收的方式从其他设备上获取。

在上述步骤S2中，可以对预制甲醛溶液的溶液图像中预制甲醛溶液的颜色深度值进行检测，以对预制甲醛溶液的溶液图像进行色彩识别，得到预制甲醛溶液的色彩深度值。由于溶液图像中预制甲醛溶液是一个区域，因此本实施例中将该区域内各像素点的颜色深度值的平均值作为预制甲醛溶液的色彩值。

在上述步骤S3中，可以先建立存储标准色彩值与标准甲醛浓度之间对应关系的数据表，在得到预制甲醛溶液的色彩值后，根据该色彩值对数据表进行查询，以得到与该色彩值对应的甲醛浓度，即为预制甲醛溶液的甲醛浓度。

综上所述，在本实施例中首先获取待测环境中空气的预制甲醛溶液的溶液图像，然后对该溶液图像进行色彩提取，以得到预制甲醛溶液的色彩值；最后根据该色彩值，可以得到获取所述预制甲醛溶液的甲醛浓度。本实施例的技术方案只需要获取待测环境中空气的预制甲醛溶液的溶液图像，即可获取预制甲醛溶液的甲醛浓度，因此对实现本实施例的技术方案的设备要求较低，只需要能够获取预制甲醛溶液的溶液图像、对该溶液图像进行数据处理即可，该设备可以采用手机、平板电脑或者个人计算机等使用普及的智能设备，不需要使用专业的检测设备。因此，本实施例所提供的技术方案，能够解决现有技术中对甲醛检测难度大的问题，达到改善用户体验的目的。

在本发明的一些实施例中，通过对待测环境中的空气进行预设处理得到预制甲醛溶液的流程如图2所示，包括如下步骤：

步骤S101：获取第一容量的待测环境中空气的初始甲醛溶液，其中第一容量可以为2毫升；

步骤S102：向上述初始甲醛溶液中加入第二容量的氢氧化钾溶液和第三容量的AHMT溶液，其中第二容量可以为1毫升，第三容量可以为1毫升；

步骤S103：在静置第一设定时长后加入第四容量的高碘酸钾并摇匀，其中第一设定时长可以为20分钟，第四容量可以为0.3毫升；

步骤S104：在第二设定时长后得到上述预制甲醛溶液，其中第二设定时长可以为5分钟。

通过本实施例的设置方式，可以采用氢氧化钾溶液提供碱性环境，AHMT溶液是一种用于测定甲醛的溶液，在碱性条件下缩合，经高碘酸钾氧化成紫红色化合物，从而使预制甲醛溶液的颜色深度随着甲醛含量的变化而变化，增加预制甲醛溶液中甲醛含量的辨识度，为检测预制甲醛溶液中甲醛含量提供依据。

在本发明的一些实施例中，上述步骤S101中获取第一容量的待测环境中空气的初始甲醛溶液的流程如图3所示，包括如下步骤：

步骤S111：采用预设容量的吸收液吸收预设体积的待测环境中的空气中的甲醛，其中吸收液可以采用AHMT方法的吸收液，第一容量小于预设容量，例如第一容量可以为2毫升，预设容量可以为5毫升；

步骤S112：对吸收待测环境中的空气后的吸收液进行第一容量的取样，以得到上述初始甲醛溶液。

由于第一容量较小，如果直接采用第一容量的吸收液吸收待测环境空气中的甲醛，则可能存在无法充分吸收的问题，影响对被测环境中甲醛含量检测的准确性。而本实施例中使用较大的预设容量的吸收液对待测环境中的空气中的甲醛进行充分吸收，然后再对吸收液进行第一容量的取样以得到初始甲醛溶液，可以提高对被测环境中甲醛含量检测的准确性。

在上述步骤S1中所获取待测环境中空气的预制甲醛溶液的溶液图像中，除了预制甲醛溶液可能还有其他干扰物体，例如拍摄背景中的物体，这些物体可能会对预制甲醛溶液中甲醛溶度检测的准确性造成影响。

为了解决上述预制甲醛溶液的溶液图像干扰物体影响对甲醛溶度检测的准确性的问题，在本发明的一些实施例中，上述步骤S2中对预制甲醛溶液的溶液图像进行色彩识别，以得到预制甲醛溶液的色彩值的方法包括：

获取预制甲醛溶液的溶液图像中紫色部分，并将该紫色部分的该色彩值作为预制甲醛溶液的色彩值。

由于预制甲醛溶液的颜色为紫色，因此本实施例中只获取预制甲醛溶液的溶液图像中紫色部分，并将该紫色部分的色彩值作为预制甲醛溶液的色彩值，可以防止预制甲醛溶液的溶液图像中的干扰物对甲醛溶液检测结果造成影响，达到提高对甲醛溶度检测的准确性的目的。

为了解决上述预制甲醛溶液的溶液图像干扰物体影响对甲醛溶度检测的准确性的问题，在本发明的另一些实施例中，上述步骤S2中对预制甲醛溶液的溶液图像进行色彩识别，以得到预制甲醛溶液的色彩值的流程如图4所示，包括如下步骤：

步骤S201：对预制甲醛溶液的溶液图像进行识别处理，以得到预制甲醛溶液的溶液图像中预制甲醛溶液对应的溶液区域；

步骤S202：获取上述溶液区域的色彩值，并将该色彩值作为预制甲醛溶液的色彩值。

在本实施例中，可以采用预设神经网络模型对预制甲醛溶液的容器图像进行识别，其中预设神经网络模型可以采用经过训练的卷积神经网络模型，该预设神经网络模型可以对预制甲醛溶液的容器进行识别，并将该容器对应的区域作为预制甲醛溶液的溶液图像中预制甲醛溶液对应的溶液区域。由于采用神经网络模型对物品进行识别在现有技术中有着广泛的应用，因此本实施例中采用预设神经网络模型对预制甲醛溶液的容器图像进行识别的方法，是本领域技术人员根据现有技术可以实现的。

通过本实施例的设置方式，可以先对预制甲醛溶液的溶液图像中预制甲醛溶液对应的溶液区域进行识别，并将该溶液区域的色彩值作为预制甲醛溶液的色彩值，从而防止预制甲醛溶液的溶液图像中的干扰物对甲醛溶液检测结果造成影响，达到提高对甲醛溶度检测的准确性的目的。

在本发明的一些实施例中，上述步骤S3中的根据预制甲醛溶液的色彩值，获取预制甲醛溶液的甲醛浓度的流程如图5所示，包括如下步骤：

步骤S301：获取标准色彩与标准甲醛浓度之间的对应关系模型；

步骤S302：根据上述对应关系模型和预制甲醛溶液的色彩信息，得到预制甲醛溶液的甲醛浓度。

在上述步骤S301中，可以先获取多个标准色彩值和多个标准甲醛浓度，然后根据各标准色彩值和标准甲醛浓度进行曲线拟合，以得到用于表示标准色彩值与标准浓度之间的对应关系模型。

例如，在进行曲线拟合时，标准色彩值与标准浓度之间的对应关系模型的方程式为：

其中a

在上述步骤S302中，可以将获取的预制甲醛溶液的色彩值输入到上述对应关系模型中，以得到预制甲醛溶液的甲醛浓度。

在采用查询数据表的方式获取预制甲醛溶液的甲醛浓度时，由于数据表中存储的色彩值的数据不是连续的，不能保证每个色彩值都能查询到对应的甲醛浓度。而在本实施例中，由于标准色彩值与标准浓度之间的对应关系模型的数据是连续的，因此本实施例的实施方式可以提高对预制甲醛溶液的甲醛浓度检测的准确性。

在本发明的一些实施例中，在上述步骤S3中的根据预制甲醛溶液的色彩值，获取预制甲醛溶液的甲醛浓度后，还包括：

根据所得到预制甲醛溶液的甲醛浓度，确定待测环境的甲醛含量是否超标。

在本实施例中，如果预制甲醛溶液的甲醛浓度大于预设浓度阈值，则可以判断为待测环境的甲醛含量超标，否则判断为待测环境的甲醛含量不超标。

通过本实施例的设置方式，可以在得到预制甲醛溶液的甲醛浓度后，进一步判断待测环境的甲醛含量是否超标，以便于用户判断是否采取除甲醛的措施，达到改善用户体验的目的。

在本发明的一些实施例中，本发明还提供了一种甲醛含量检测装置，该检测装置的示意图如图6所示，包括图像获取模块101、色彩获取模块102和浓度获取模块103，其中：

图像获取模块101用于获取待测环境中空气的预制甲醛溶液的溶液图像，其中预制甲醛溶液为对待测环境中空气进行预设处理所得到的溶液；

色彩获取模块102用于对上述预制甲醛溶液的溶液图像进行色彩识别，以得到预制甲醛溶液的色彩值；

浓度获取模块103用于根据预制甲醛溶液的色彩值，获取预制甲醛溶液的甲醛浓度。

在本发明的一些实施例中，色彩获取模块102包括区域识别单元和色彩识别单元，其中：

区域识别单元用于对预制甲醛溶液的溶液图像进行识别处理，以得到预制甲醛溶液的溶液图像中预制甲醛溶液对应的溶液区域；

色彩识别单元用于获取上述溶液区域的色彩值，并将该色彩值作为预制甲醛溶液的色彩值。

在本发明的一些实施例中，浓度获取模块103包括模型获取单元和浓度识别单元，其中：

模型获取单元用于获取标准色彩值与标准浓度之间的对应关系模型；

浓度识别单元用于根据上述对应关系模型和预制甲醛溶液的色彩值，得到预制甲醛溶液的甲醛浓度。

在本发明的一些实施例中，本发明的甲醛含量检测装置还包括超标判断模块104，如图7所示，该超标判断模块104用于：在获取预制甲醛溶液的甲醛浓度后，根据所得到预制甲醛溶液的甲醛浓度，确定待测环境的甲醛含量是否超标。

需要说明的是，上述各实施例所介绍的甲醛含量检测装置，是能够运行上述各模块、各单元的设备，可以为手机、平板电脑、计算机等。上述模块、单元、子单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

本实施例还提供了一种机器可读存储介质和计算机设备。图8是根据本发明一个实施例的机器可读存储介质830的示意图；图9是根据本发明一个实施例的计算机设备900的示意图。机器可读存储介质830其上存储有机器可执行程序840，机器可执行程序840被处理器执行时实现上述任一实施例的甲醛含量检测方法。

计算机设备900可以包括存储器920、处理器910及存储在存储器920上并在处理器910上运行的机器可执行程序840，并且处理器910执行机器可执行程序840时实现上述任一实施例的甲醛含量检测方法。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何机器可读存储介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。

就本实施例的描述而言，机器可读存储介质830可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，机器可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。

计算机设备900可以是例如服务器、台式计算机、笔记本式计算机、平板计算机或智能手机。在一些示例中，计算机设备900可以是云计算节点。计算机设备900可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型的例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等。计算机设备900可以在通过通信网络链接的远程处理设备执行任务的分布式云计算环境中实施。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。

计算机设备900可以包括适于执行存储的指令的处理器910、在操作期间为所述指令的操作提供临时存储空间的存储器920。处理器910可以是单核处理器、多核处理器、计算集群或任何数量的其他配置。存储器920可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器、闪存或任何其他合适的存储系统。

处理器910可以通过系统互连(例如PCI、PCI-Express等)连接到适于将计算机设备900连接到一个或多个I/O设备(输入/输出设备)的I/O接口(输入/输出接口)。I/O设备可以包括例如键盘和指示设备，其中指示设备可以包括触摸板或触摸屏等等。I/O设备可以是计算机设备900的内置组件，或者可以是外部连接到计算设备的设备。

处理器910也可以通过系统互连链接到适于将计算机设备900连接到显示设备的显示接口。显示设备可以包括作为计算机设备900的内置组件的显示屏。显示设备还可以包括外部连接到计算机设备900的计算机监视器、电视机或投影仪等。此外，网络接口控制器(network interface controller，NIC)可以适于通过系统互连将计算机设备900连接到网络。在一些实施例中，NIC可以使用任何合适的接口或协议(诸如因特网小型计算机系统接口等)来传输数据。网络可以是蜂窝网络、无线电网络、广域网(WAN))、局域网(LAN)或因特网等等。远程设备可以通过网络连接到计算设备。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。