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针对传统矿用乳化液浓度检测方法的需人工取样、有滞后性、测量精度低等普遍存在的问题,对光入射到乳化液后的成像进行了研究,提出了一种基于光全反射原理的专用光学检测系统。对成像进行了几何建模,研究了其特性参数与乳化液浓度的关系,采用建立的函数关系对各种不同浓度的乳化液进行了检测。实验结果表明,基于图像处理的在线检测法检测精度可达0.001%,相比于传统检测方法的检测精度0.5%,具有更高的精度和可靠性。该检测方案克服了传统检测方法无法实现在线检测的缺点,具有很好的实用性。