张砀砀，胡剑虹，万延见，严雨绮，梁明轩

(中国计量大学机电工程学院，浙江杭州 310018)

0 引言

萃取反应是最常用到的化学工艺，萃取利用不同的溶剂有不同的溶解度来实现化学混合物的分离。它是化工生产中常见的一道工序，广泛应用到生活和生产过程中。萃取反应完成时，分层液体中密度大的在反应釜下方，密度小的在反应釜上层。分离分层液体以往都是由工人通过眼睛盯着反应釜下方管道中的观察视镜来观察管道内流动的分层液体，从而人工控制分液阀门的关闭，使两种不同的液体分离，此方法虽然简单，但是时间成本高，由于是人工一直观测非常容易导致疲劳，导致反应不及时引起主观误差。有些液体易挥发或腐蚀性较强，对人体伤害较大，对操作者来说具有安全隐患，受人工的影响较大，分液质量难以保证。使用机器视觉技术实现无接触自动检测分离液体，不仅能够提高产品的检测速度和分离质量，而且能够避免人工分离液体带来的偏差[1]。

本文设计了基于SSIM的萃取液体检测分离系统，通过机器视觉技术完成对分层液体特征的在线检测，判断观察视镜中是否出现异常，从而及时关闭阀门，可以代替人工检测，提高检测的效率和质量，由于在实验室进行实验，无法使用实际环境中的化学溶剂，实验时用水和油来模拟萃取反应后分离操作。

1 系统总体结构设计

1.1 视觉检测结构布局

进行分层液体分离，从打开阀门时起，工人就需要一直关注着观察视镜，直至分层异常界面到达观察视镜，所以机器视觉需检测的内容就是检测观察视镜。……