我国作为世界上为数不多的蕴含丰富稀土资源的国家，稀土分离企业的生产规模和产品产量在世界具有举足轻重的地位。然而，在我国稀土企业的生产过程中，由于萃取分离控制仍旧徘徊在离线分析、经验调整和手动控制的阶段，导致企业资源消耗巨大、生产效率低下、产品质量不稳定等诸多问题的出现。因此若要实现稀土萃取分离过程的自动控制，必须先解决各稀土元素组分含量的在线监测的问题。针对镨/钕（Pr/Nd）萃取过程中各组分含量在线检测的难题，应用机器视觉原理研究开发了一种适用于Pr/Nd萃取混合溶液各组分含量的快速检测系统。（1）根据实际测量要求，设计了基于机器视觉的Pr/Nd稀土溶液各组分含量检测的硬件系统。首先结合摄像机、镜头、图像采集卡等的基本原理与选型方法，选择了系统硬件设备；接着通过不同的照明方案试验，根据采集得到的Pr/Nd混合溶液图像的实际效果，确定最佳照明方式；然后分析了LED、D65和CWF三种光源下对成像产生的影响，从后续建模数据处理以及光源本身发光特性、功耗和寿命等考虑，选择LED环形光源作为系统光源。最后根据选择的硬件设备与光照环境，通过合理的组建，完成了Pr/Nd组分含量检测系统视频采集系统的构建。（2）针对现场混合溶液视频图像特点，在HSI颜色空间中，利用Otsu自适应阈值算法、中值滤波算法，提出了一种具有较强适应性的图像自动分割算法；对在预处理后的图像进行颜色特征区域及颜色特征值的提取，最终得到颜色特征分量，为了后续的模式识别提供了条件。（3）基于LabVIEW2012和Matlab7.0混合编程软件平台，设计开发了Pr/Nd溶液组分含量应用软件。首先采用LabVIEW软件编程设计了系统的操作与显示界面。接着调用MATLAB实现图像处理中繁杂的运算功能。然后利用最小二乘支持向量机算法建立Pr/Nd颜色特征值与组分含量关系模型，采用了基于MATLAB Script节点的编程方法，实现了组分含量识别模块功能。（4）基于现场测试样品的分析结果表明，该系统的准确性、重复性、快速性均可满足现场快速检测的要求，这为进一步将此系统应用于实际Pr/Nd萃取生产线实时在线检测奠定了良好基础。