基于智能手机的压电基片上数字微流体运动轨迹分析方法

1.本发明涉及一种基片上数字微流体操作技术，尤其是涉及一种基于智能手机的压电基片上数字微流体运动轨迹分析方法。


背景技术：

2.微流芯片分析信号的智慧分析可以摆脱微流分析对昂贵分析仪器的依赖，能够消除人为因素对分析结果的影响，使得微流芯片实实在在地走进千家万户成为现实。
3.基片上数字微流体操作是微流分析的前提，尤其是数字微流体在基片上运动轨迹的各时刻位置的确定是微流分析的基础条件，它已经成为微流分析的重要研究领域之一。数字微流体在基片上运动轨迹的各时刻位置的确定的可靠性和精确性直接决定了微流分析是否能成功完成，它直接决定了样品和试剂能否完成混合及反应。数字微流体在基片上运动轨迹的各时刻位置的确定由数字微流体检测定位方法来实现，典型的数字微流体检测定位方法主要是通过电润湿器件的上、下电极电容变化量来确定数字微流体的位置。该方法需要外加检测电路，并且随着单元数的增加，大大提高了外加的检测电路的复杂度，增加了分析成本。
4.压电基片上微流分析是微流分析的重要组成部分，它是以压电材料为基片，其上实现微流分析系统构建，并完成微流分析。同样地，为实现压电基片上微流分析，需要确定压电基片上数字微流体的各时刻运动位置，分析其运动轨迹，是压电基片上微流分析的基本条件。为确定压电基片上数字微流体的各时刻运动位置，常用的方法是采用压电基片上的叉指换能器对与外接放大电路构成延迟线振荡器，当数字微流体到达叉指换能器对延迟线时，振荡频率会发生变化，从而能够确定数字微流体的位置，掌握其运动轨迹。该方法需要较多的叉指换能器阵列和外加复杂的电路，增加了分析成本，有待改进。同时，数字微流体位置检测与微流芯片分析信号获取装置相互独立，增加了微流分析系统的复杂性，有改进空间。
5.智能手机广泛普及，它集成了光学传感器、温度传感器、加速度传感器、图像采集等硬件，为微流芯片分析信号获取和数字微流体运动轨迹获取提供了物质基础，并能在极短时间内进行远距离动态分享分析结果，便于及时掌握分析数据。利用智能手机来实现微流芯片分析信号获取和数字微流体运动轨迹获取，能极大地降低分析成本，减小微流分析系统体积。所以，将智能手机与微流生化分析系统相结合，可实现毒品现场快速检测、食品农药残留分析、伪劣食品即时鉴定、农渔业等领域的有害物等现场快速实时检测，具有广阔的应用前景。
6.基片上数字微流体运动轨迹的分析是微流分析的基础操作，为此，国内外专家进行了不懈努力，并发明了多种检测基片上数字微流体位置的方法，进而实现数字微流体运动轨迹的研究。鉴于声表面波具有强大的微流操作能力，可以实现数字微流体输运、混合、分裂等微流操作的同时，可以实现数字微流体在压电基片上两维位置的确定，并实现数字微流体运动轨迹分析。如期刊《传感器与执行器b,sensors and actuators b:chemical》
2009年第138卷第1期374-382页公开了《声表面波驱动微液滴的生物应用，monitoring saw-actuated microdroplets in view of biological applications》，它在一个叉指换能器上施加电信号，在另一个叉指换能器上采用示波器观察回波信号，根据回波信号的幅度和时间确定数字微流体在压电基片上的位置。该方法可以大致确定数字微流体垂直叉指换能器对延迟线的一维方向的位置，若要实现两维平面内位置确定，则需要增加垂直方向的叉指换能器对。此外，该方法需要外加示波器，不便携带，同时对数字微流体位置的检测精度有较大提升空间，有待改进。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是提供一种基于智能手机的压电基片上数字微流体运动轨迹分析方法，其采用智能手机采集视频，利用视频中的图像中的像素信息进行数字微流体运动轨迹分析，避免了使用外接放大电路构成的延迟线振荡器和用于观察信号波形的示波器等设备或电路，减少了分析成本，且便于携带。
8.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于智能手机的压电基片上数字微流体运动轨迹分析方法，其特征在于包括以下步骤：
9.步骤1：构建压电基片上数字微流体运动轨迹分析装置，其包括压电基片、制作在所述的压电基片的工作表面上的若干个叉指换能器、用于采集视频的智能手机，所述的压电基片的工作表面上具有一片供单液滴数字微流体运动的运动区域，所述的叉指换能器分布于所述的运动区域的周边上，所述的智能手机的摄像头正对所述的运动区域，所述的智能手机上安装有用于分析数字微流体运动轨迹的应用app；
10.步骤2：使叉指换能器激发声表面波驱动单液滴数字微流体在运动区域上运动，使智能手机采集单液滴数字微流体在运动区域上运动的视频；
11.步骤3：在待分析的一段时间段内任意选定两个时刻输入应用app，应用app实现数字微流体运动轨迹分析的过程为：
12.步骤3_1：在视频中提取给定的两个时刻的图像；然后在每张图像中提取一个仅包含运动区域的矩形区域，两张图像中的矩形区域的尺寸相同；
13.在分析单液滴数字微流体的运动轨迹时，若对视频中的所有图像进行处理，那么计算复杂度相对较高，因此根据两点可以画一条线段的原理每次选择两张图像来获取单液滴数字微流体在两个不同时刻下的中心坐标，多次操作后根据所有中心坐标可以画出单液滴数字微流体的运动轨迹。在图像中提取矩形区域采用现有技术来实现，提取仅包含运动区域的矩形区域是为了减少分析范围，提高分析速度。
14.步骤3_2：计算每个矩形区域中的每个像素点的r颜色值、g颜色值和b颜色值的颜色均值，将第g个矩形区域中的第i个像素点的颜色均值记为yg(i)，然后根据每个矩形区域中的每个像素点的颜色均值，获取对应的对象集合，将第g个矩形区域对应的对象集合记为pg，对于第g个矩形区域中的第i个像素点，若该像素点的颜色均值小于颜色阈值，则将由该像素点在第g个矩形区域中的坐标位置及颜色均值构成的像素信息存储于pg中；再令qg＝pg；其中，g为1或2，g为1时代表在前时刻的图像中的矩形区域，g为2时代表在后时刻的图像中的矩形区域，i为正整数，1≤i
≤n
pi
，n
pi
表示每个矩形区域中的像素点的总个数，rg(i)表示第g个矩形区域中的第i个像素点的r颜色值，gg(i)表示第g个矩形区域中的第i个像素点的g颜色值，bg(i)表示第g个矩形区域中的第i个像素点的b颜色值，qg为引入的中间集合，qg＝pg中的“＝”为赋值符号；一般情况下，实验测定压电基片的工作表面(运动区域的空白区域)上各像素点的颜色均值约100，而单液滴数字微流体上各像素点的颜色均值为小于50，则将矩形区域中颜色均值小于50的像素点存储于对象集合中；如果待分析的数字微流体的颜色较浅，颜色均值较高的话，可以进行常规的色剂进行修饰，便于待分析的数字微流体的运动轨迹分析。
15.步骤3_3：对于qg，将qg中存储的纵坐标以相同的只取一次的方式且按从小到大的顺序排列构成的集合表示为{y0,y1,
…
,yn}；然后遍历{y0,y1,
…
,yn}中的每个纵坐标，对于yj，从qg中提取出纵坐标为yj的所有像素信息，对这些像素信息按横坐标从小到大的顺序排列，将排列结果中横坐标连续相邻的多个像素信息构成一组，将横坐标独立不存在连续相邻的单个像素信息也构成一组，将yj所对应的第k个组记为z
j,k
；其中，y0为最小纵坐标，y1为次小纵坐标，yn为最大纵坐标，qg中存储的各不相同的纵坐标的总个数为n 1，j∈[0,n]，1≤k≤k，k表示总组数，k≥1；
[0016]
步骤3_4：按先后顺序遍历{y1,
…
,yn}中的每个纵坐标；将y0所对应的第1个组z
0,1
作为y0所对应的相邻性参考组，并将z
0,1
中的所有像素信息存储于集合a
g,m
中；将y1所对应的每个组与y0所对应的相邻性参考组进行相邻性判别，对于y1所对应的第k个组z
1,k
，若z
1,k
与y0所对应的相邻性参考组中存在一个相同的横坐标，则判别z
1,k
与y0所对应的相邻性参考组是相邻的，并将z
1,k
中的所有像素信息存储于集合a
g,m
中，同时将z
1,k
作为y1所对应的相邻性参考组；若z
1,k
与y0所对应的相邻性参考组中不存在相同的横坐标，则判别z
1,k
与y0所对应的相邻性参考组是不相邻的，并将z
1,k
中的所有像素信息存储于集合s
g,m
中；按y1所对应的每个组的处理方式，按先后顺序处理y2,
…
,yn各自所对应的每个组；其中，m为正整数，m的初始值为1，m表示迭代次数，a
g,m
和s
g,m
均为引入的集合，初始值均为空集；
[0017]
步骤3_5：统计集合s
g,m
中的像素信息的总个数，若总个数大于设定个数阈值，则令m＝m 1，令qg＝s
g,m
，再返回步骤3_3继续执行；若总个数小于或等于设定个数阈值，则执行步骤3_6；其中，m＝m 1和qg＝s
g,m
中的“＝”为赋值符号，设定个数阈值由运动区域上的单液滴数字微流体的直径及智能手机的屏幕尺寸、分辨率、像素间距决定；
[0018]
步骤3_6：若m＝1，则直接将a
g,1
确认为是在第g个矩形区域中识别的单液滴数字微流体的所有像素点的像素信息构成的集合，再计算a
g,1
中的最大横坐标与最小横坐标的平均值作为在第g个矩形区域中识别的单液滴数字微流体的中心位置的横坐标，计算a
g,1
中的最大纵坐标与最小纵坐标的平均值作为在第g个矩形区域中识别的单液滴数字微流体的中心位置的纵坐标；若m≠1，则先统计a
g,1
,a
g,2
,
…
,a
g,m
各自中的像素信息的总个数，然后找出最大总个数对应的集合，假设该集合为a
g,t
，那么将a
g,t
确认为是在第g个矩形区域中识别的单液滴数字微流体的所有像素点的像素信息构成的集合，再计算a
g,t
中的最大横坐标与最小横坐标的平均值作为在第g个矩形区域中识别的单液滴数字微流体的中心位置的横坐标，计算a
g,t
中的最大纵坐标与最小纵坐标的平均值作为在第g个矩形区域中识别的单液滴数字微流体的中心位置的纵坐标；其中，t∈[1,m]，a
g,1
表示第1次迭代时的a
g,m
，a
g,2
表示第2次迭代时的a
g,m
，a
g,t
表示第t次迭代时的a
g,m
；
[0019]
步骤4：重复执行步骤3共num次，每次在视频中提取的两张图像的时刻与前一次在
视频中提取的两张图像的时刻不相同，经过num次执行后共得到2
×
num个中心位置，应用app根据这些中心位置得到压电基片上数字微流体的运动轨迹；其中，num＞1。
[0020]
所述的步骤1中，压电基片上数字微流体运动轨迹分析装置还包括pcb板、功率放大器、信号发生器，所述的压电基片水平固定于所述的pcb板上，所述的pcb板上针对每个所述的叉指换能器还竖直固定有两个金属连接柱，所述的叉指换能器的两个汇流条分别与其对应的两个所述的金属连接柱的顶端一一对应连接，所述的功率放大器的输出端分别与每个所述的叉指换能器对应的两个所述的金属连接柱的底端连接，所述的功率放大器的输入端与所述的信号发生器的输出端连接。信号发生器输出电信号，功率放大器放大信号发生器输出的电信号并加载到叉指换能器上，叉指换能器激发声表面波驱动单液滴数字微流体在运动区域上运动；pcb板用于固定压电基片和金属连接柱。
[0021]
所述的叉指换能器的汇流条与所述的金属连接柱的顶端之间通过银丝连接，所述的银丝的端头与所述的叉指换能器的汇流条和所述的金属连接柱的顶端通过导电银浆或压焊实现固定电连接。银丝的导电性能好，且由于叉指换能器的汇流条的面积比较小，因此需要使用比较细的银丝进行连接，若采用普通金属导线则极有可能导致叉指换能器的指条短路。
[0022]
所述的功率放大器的输出端与所述的金属连接柱的底端之间通过普通金属导线连接，所述的普通金属导线的一个端头与所述的金属连接柱的底端通过焊接实现固定电连接。功率放大器的输出端与金属连接柱的底端之间需通过普通金属导线连接，而不能采用银丝，因为银丝比较细，与功率放大器的连接过程中可能会断。
[0023]
所述的步骤1中，压电基片上数字微流体运动轨迹分析装置还包括垫高块，所述的智能手机安置于所述的垫高块上使所述的智能手机的摄像头正对所述的运动区域。通常可将垫高块的高度设计为6.5～8.5厘米。
[0024]
所述的步骤3_2中，颜色阈值的获取过程为：在视频中提取任一时刻的一张图像；然后在图像中提取单液滴数字微流体的中间区域；再计算中间区域中的所有像素点的r颜色值的平均值、g颜色值的平均值、b颜色值的平均值；最后计算三个平均值的均值作为颜色阈值。
[0025]
所述的步骤3_5中，设定个数阈值为30个。这里取30个像素点作为终止条件的原因是：一般在压电基片的工作表面上进行数字微流体操作基本上选用大于1微升的数字微流体，1微升的数字微流体在疏水性的压电基片的工作表面上的直径约0.8毫米，实验用的智能手机的屏幕6.4cm，480个像素，每像素间距约为0.13毫米，因此，1微升的数字微流体的像素个数大于30个，所以小于或等于30个像素点的一定是杂质微液滴，不是目标微流体。
[0026]
与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0027]
1)不需要任何外加设备或电路，当将分析过程作为应用软件装载于智能手机上后，只需智能手机即可完成压电基片上数字微流体运动轨迹的分析，无需额外分析成本，且携带方便。
[0028]
2)该方法可以分析一个时间段内任意时刻数字微流体在压电基片上的两维位置，为压电基片上微流分析提供了基础。
[0029]
3)该方法在分析过程中提取图像中仅包含运动区域的矩形区域，或者可以由用户自行选择一个矩形区域作为分析区域，这样减少了不必要的分析空间，提高了分析效率。
[0030]
4)基于分组连续相邻性判别和操作的方法，代替单像素点空间位置判别和操作的方法，大大提高了分析效率，降低了对智能手机存储空间的要求。
附图说明
[0031]
图1为本发明方法中构建的压电基片上数字微流体运动轨迹分析装置的结构示意图；
[0032]
图2为图1中a部分的放大示意图；
[0033]
图3为本发明方法的总体实现框图。
具体实施方式
[0034]
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0035]
本发明提出的一种基于智能手机的压电基片上数字微流体运动轨迹分析方法，其总体实现框图如图3所示，其包括以下步骤：
[0036]
步骤1：构建压电基片上数字微流体运动轨迹分析装置，如图1和图2所示，其包括压电基片1、采用微电子工艺制作在压电基片1的工作表面上的1个叉指换能器2、用于采集视频的智能手机3，压电基片1的工作表面上具有一片供单液滴数字微流体9运动的运动区域11，叉指换能器2分布于运动区域11的周边上，智能手机3的摄像头正对运动区域11，智能手机3上安装有用于分析数字微流体运动轨迹的应用app。
[0037]
在本实施例中，步骤1中，压电基片上数字微流体运动轨迹分析装置还包括pcb板4、功率放大器5、信号发生器6，压电基片1水平固定于pcb板4上，pcb板4上针对每个叉指换能器2还竖直固定有两个金属连接柱71，叉指换能器2的两个汇流条21分别与其对应的两个金属连接柱71的顶端一一对应连接，功率放大器5的输出端分别与每个叉指换能器2对应的两个金属连接柱71的底端连接，功率放大器5的输入端与信号发生器6的输出端连接。信号发生器6输出电信号，功率放大器5放大信号发生器6输出的电信号并加载到叉指换能器2上，叉指换能器2激发声表面波驱动单液滴数字微流体9在运动区域11上运动；pcb板4用于固定压电基片1和金属连接柱71。
[0038]
在本实施例中，叉指换能器2的汇流条21与金属连接柱71的顶端之间通过银丝72连接，银丝72的端头与叉指换能器2的汇流条21和金属连接柱71的顶端通过导电银浆或压焊实现固定电连接。银丝72的导电性能好，且由于叉指换能器2的汇流条21的面积比较小，因此需要使用比较细的银丝72进行连接，若采用普通金属导线则极有可能导致叉指换能器2的指条短路。
[0039]
在本实施例中，功率放大器5的输出端与金属连接柱71的底端之间通过普通金属导线73连接，普通金属导线73的一个端头与金属连接柱71的底端通过焊接实现固定电连接。功率放大器5的输出端与金属连接柱71的底端之间需通过普通金属导线73连接，而不能采用银丝，因为银丝比较细，与功率放大器5的连接过程中可能会断。
[0040]
在本实施例中，步骤1中，压电基片上数字微流体运动轨迹分析装置还包括垫高块8，智能手机3安置于垫高块8上使智能手机3的摄像头31正对运动区域11。通常可将垫高块8的高度设计为6.5～8.5厘米。
[0041]
步骤2：使叉指换能器2激发声表面波驱动单液滴数字微流体9在运动区域11上运
动，使智能手机3采集单液滴数字微流体9在运动区域11上运动的视频。
[0042]
步骤3：在待分析的一段时间段内任意选定两个时刻输入应用app，应用app实现数字微流体运动轨迹分析的过程为：
[0043]
步骤3_1：在视频中提取给定的两个时刻的图像；然后在每张图像中提取一个仅包含运动区域的矩形区域，两张图像中的矩形区域的尺寸相同。
[0044]
在分析单液滴数字微流体的运动轨迹时，若对视频中的所有图像进行处理，那么计算复杂度相对较高，因此根据两点可以画一条线段的原理每次选择两张图像来获取单液滴数字微流体在两个不同时刻下的中心坐标，多次操作后根据所有中心坐标可以画出单液滴数字微流体的运动轨迹。在图像中提取矩形区域采用现有技术来实现，提取仅包含运动区域的矩形区域是为了减少分析范围，提高分析速度。
[0045]
步骤3_2：计算每个矩形区域中的每个像素点的r颜色值、g颜色值和b颜色值的颜色均值，将第g个矩形区域中的第i个像素点的颜色均值记为yg(i)，然后根据每个矩形区域中的每个像素点的颜色均值，获取对应的对象集合，将第g个矩形区域对应的对象集合记为pg，对于第g个矩形区域中的第i个像素点，若该像素点的颜色均值小于颜色阈值，则将由该像素点在第g个矩形区域中的坐标位置及颜色均值构成的像素信息存储于pg中；再令qg＝pg；其中，g为1或2，g为1时代表在前时刻的图像中的矩形区域，g为2时代表在后时刻的图像中的矩形区域，i为正整数，1≤i≤n
pi
，n
pi
表示每个矩形区域中的像素点的总个数，rg(i)表示第g个矩形区域中的第i个像素点的r颜色值，gg(i)表示第g个矩形区域中的第i个像素点的g颜色值，bg(i)表示第g个矩形区域中的第i个像素点的b颜色值，qg为引入的中间集合，qg＝pg中的“＝”为赋值符号；一般情况下，实验测定压电基片的工作表面(运动区域的空白区域)上各像素点的颜色均值约100，而单液滴数字微流体上各像素点的颜色均值为小于50，则将矩形区域中颜色均值小于50的像素点存储于对象集合中；如果待分析的数字微流体的颜色较浅，颜色均值较高的话，可以进行常规的色剂进行修饰，便于待分析的数字微流体的运动轨迹分析。
[0046]
在本实施例中，颜色阈值的获取过程为：在视频中提取任一时刻的一张图像；然后在图像中提取单液滴数字微流体的中间区域；再计算中间区域中的所有像素点的r颜色值的平均值、g颜色值的平均值、b颜色值的平均值；最后计算三个平均值的均值作为颜色阈值。
[0047]
步骤3_3：对于qg，将qg中存储的纵坐标以相同的只取一次的方式且按从小到大的顺序排列构成的集合表示为{y0,y1,
…
,yn}；然后遍历{y0,y1,
…
,yn}中的每个纵坐标，对于yj，从qg中提取出纵坐标为yj的所有像素信息，对这些像素信息按横坐标从小到大的顺序排列，将排列结果中横坐标连续相邻的多个像素信息构成一组，将横坐标独立不存在连续相邻的单个像素信息也构成一组，将yj所对应的第k个组记为z
j,k
，例如：yj＝2，qg中纵坐标为2的所有像素点的坐标位置为(1,2)、(2,2)、(5,2)、(8,2)、(9,2)、(10,2)
……
，那么将坐标位置为(1,2)、(2,2)的像素信息构成一组，将坐标位置为(5,2)的像素信息构成一组，将坐标位置为(8,2)、(9,2)、(10,2)的像素信息构成一组；其中，y0为最小纵坐标，y1为次小纵坐标，yn为最大纵坐标，qg中存储的各不相同的纵坐标的总个数为n 1，j∈[0,n]，1≤k≤k，k表示总组数，k≥1。
[0048]
步骤3_4：按先后顺序遍历{y1,
…
,yn}中的每个纵坐标；将y0所对应的第1个组z
0,1
作为y0所对应的相邻性参考组，并将z
0,1
中的所有像素信息存储于集合a
g,m
中；将y1所对应的每个组与y0所对应的相邻性参考组进行相邻性判别，对于y1所对应的第k个组z
1,k
，若z
1,k
与y0所对应的相邻性参考组中存在一个相同的横坐标，则判别z
1,k
与y0所对应的相邻性参考组是相邻的，并将z
1,k
中的所有像素信息存储于集合a
g,m
中，同时将z
1,k
作为y1所对应的相邻性参考组；若z
1,k
与y0所对应的相邻性参考组中不存在相同的横坐标，则判别z
1,k
与y0所对应的相邻性参考组是不相邻的，并将z
1,k
中的所有像素信息存储于集合s
g,m
中；按y1所对应的每个组的处理方式，按先后顺序处理y2,
…
,yn各自所对应的每个组，即对于{y1,
…
,yn}中下标为n的纵坐标yn，将yn所对应的每个组与y
n-1
所对应的相邻性参考组进行相邻性判别，对于yn所对应的第k个组z
n,k
，若z
n,k
与y
n-1
所对应的相邻性参考组中存在一个相同的横坐标，则判别z
n,k
与y
n-1
所对应的相邻性参考组是相邻的，并将z
n,k
中的所有像素信息存储于集合a
g,m
中，同时将z
n,k
作为yn所对应的相邻性参考组；若z
n,k
与y
n-1
所对应的相邻性参考组中不存在相同的横坐标，则判别z
n,k
与y
n-1
所对应的相邻性参考组是不相邻的，并将z
n,k
中的所有像素信息存储于集合s
g,m
中；其中，m为正整数，m的初始值为1，m表示迭代次数，a
g,m
和s
g,m
均为引入的集合，初始值均为空集，n∈[1,n]。
[0049]
步骤3_5：统计集合s
g,m
中的像素信息的总个数，若总个数大于设定个数阈值，则令m＝m 1，令qg＝s
g,m
，再返回步骤3_3继续执行；若总个数小于或等于设定个数阈值，则执行步骤3_6；其中，m＝m 1和qg＝s
g,m
中的“＝”为赋值符号，设定个数阈值由运动区域上的单液滴数字微流体的直径及智能手机的屏幕尺寸、分辨率、像素间距决定。
[0050]
在本实施例中，设定个数阈值为30个。这里取30个像素点作为终止条件的原因是：一般在压电基片的工作表面上进行数字微流体操作基本上选用大于1微升的数字微流体，1微升的数字微流体在疏水性的压电基片的工作表面上的直径约0.8毫米，实验用的智能手机的屏幕6.4cm，480个像素，每像素间距约为0.13毫米，因此，1微升的数字微流体的像素个数大于30个，所以小于或等于30个像素点的一定是杂质微液滴，不是目标微流体。
[0051]
步骤3_6：若m＝1，则直接将a
g,1
确认为是在第g个矩形区域中识别的单液滴数字微流体的所有像素点的像素信息构成的集合，再计算a
g,1
中的最大横坐标与最小横坐标的平均值作为在第g个矩形区域中识别的单液滴数字微流体的中心位置的横坐标，计算a
g,1
中的最大纵坐标与最小纵坐标的平均值作为在第g个矩形区域中识别的单液滴数字微流体的中心位置的纵坐标；若m≠1，则先统计a
g,1
,a
g,2
,
…
,a
g,m
各自中的像素信息的总个数，然后找出最大总个数对应的集合，假设该集合为a
g,t
，那么将a
g,t
确认为是在第g个矩形区域中识别的单液滴数字微流体的所有像素点的像素信息构成的集合，再计算a
g,t
中的最大横坐标与最小横坐标的平均值作为在第g个矩形区域中识别的单液滴数字微流体的中心位置的横坐标，计算a
g,t
中的最大纵坐标与最小纵坐标的平均值作为在第g个矩形区域中识别的单液滴数字微流体的中心位置的纵坐标；其中，t∈[1,m]，a
g,1
表示第1次迭代时的a
g,m
，a
g,2
表示第2次迭代时的a
g,m
，a
g,t
表示第t次迭代时的a
g,m
。
[0052]
步骤4：重复执行步骤3共num次，每次在视频中提取的两张图像的时刻与前一次在视频中提取的两张图像的时刻不相同，经过num次执行后共得到2
×
num个中心位置，应用app根据这些中心位置得到压电基片上数字微流体的运动轨迹；其中，num＞1。
[0053]
通过步骤3_1至步骤3_6可以得到视频中的任意两个时刻的图像中的单液滴数字
微流体的中心位置，若两张图像是前后时刻的，那么就可得到相邻时刻单液滴数字微流体的运动趋势；num次执行后连接2
×
num个中心位置可以得到数字微流体的运动轨迹，num取值越大则数字微流体的运动轨迹的分析精度越高，但相对会提高计算复杂度，实际实施过程中可以综合分析精度与计算复杂度进行综合考虑。