一种基于模板匹配的污水处理检测方法技术

本发明专利技术涉及污水处理检测技术领域，具体涉及一种基于模板匹配的污水处理检测方法，包括：获取原始标准匹配区域、预处理后的待检测污水图像及其HSV图像；得到各个超像素块对应的最大内接矩形，进而得到HSV图像的各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域；根据各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域，确定待匹配区域和标准匹配区域的纹理特征参数和色泽度特征参数；确定各个超像素块的区域因子，进而确定待检测污水图像对应的污水处理因子；获取污水处理因子阈值，根据污水处理因子和污水处理因子阈值，判定待检测污水的污水处理效果。本发明专利技术通过污水处理检测技术，判定污水的污水处理效果，提高了污水处理效果检测的准确性。的准确性。的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模板匹配的污水处理检测方法


[0001]本专利技术涉及污水处理检测
，具体涉及一种基于模板匹配的污水处理检测方法。

技术介绍

[0002]污水指工艺生产过程中排出的废水和废液，污水中所包含主要污染物可分为含无机污染物为主的无机废水、含有机污染物为主的有机废水、含有机物和无机物的混合废水、重金属废水、含放射性物质的废水，污水中还可能包含随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品。因此，污水是造成环境污染的重要原因，污水处理检测是污水处理流程中必不可少的工序，污水处理检测是将污水处理过程中的各种物质进行分析和检测的一道工序。
[0003]传统主要利用光谱仪进行污水处理检测，该检测方法需要检验员收集污水样本，再将污水样本运往实验室进行检测分析，光谱仪在检测过程中容易受外部因素影响，从而导致污水处理效果检测的结果并不准确。因此，目前现有的污水处理效果检测方法不能判定污水处理效果检测的指标是否达标，也就是不能准确地对污水处理效果进行检测与分析。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有污水处理检测准确性较差的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于模板匹配的污水处理检测方法。
[0005]本专利技术提供了一种基于模板匹配的污水处理检测方法，包括以下步骤：获取待检测污水图像和原始标准匹配区域，进而得到预处理后的待检测污水图像及其HSV图像；根据预处理后的待检测污水图像，得到待检测污水图像的各个超像素块，进而得到各个超像素块对应的最大内接矩形；根据原始标准匹配区域和各个超像素块对应的最大内接矩形，确定各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域；根据各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域内各个像素点的灰度值，确定各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的纹理特征参数；根据HSV图像的各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域内每个像素点的色泽度，确定各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的色泽度特征参数；根据各个超像素块对应的待匹配区域的纹理特征参数和色泽度特征参数、标准匹配区域的纹理特征参数和色泽度特征参数，确定各个超像素块的区域因子，进而确定待检测污水图像对应的污水处理因子；获取污水处理因子阈值，根据待检测污水图像对应的污水处理因子和污水处理因子阈值，判定待检测污水的污水处理效果。
[0006]进一步的，所述各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的尺寸保持一
致，确定各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的步骤包括：若某个超像素块对应的最大内接矩形的尺寸小于原始标准匹配区域的尺寸，则将最大内接矩形作为该超像素块对应的待匹配区域，并将最大内接矩形对应的原始标准匹配区域作为该超像素块对应的标准匹配区域；若某个超像素块对应的最大内接矩形的尺寸小于或等于预设倍数的原始标准匹配区域的尺寸，则使原始标准匹配区域的中心与该最大内接矩形的中心保持一致，将最大内接矩形与原始标准匹配区域的交集区域对应的最大内接矩形作为该超像素块对应的待匹配区域，并将该交集区域对应的原始标准匹配区域作为该超像素块对应的标准匹配区域；若某个超像素块对应的最大内接矩形的尺寸大于预设倍数的原始标准匹配区域的尺寸，则将最大内接矩形内的多个原始标准匹配区域对应的最大内接矩形作为该超像素块对应的待匹配区域，并将该多个原始标准匹配区域作为该超像素块对应的标准匹配区域。
[0007]进一步的，确定各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的纹理特征参数的步骤包括：根据各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域内各个像素点的灰度，计算待匹配区域和标准匹配区域内各个像素点的梯度幅值和梯度方向；根据待匹配区域和标准匹配区域内各个像素点的梯度幅值，确定待匹配区域和标准匹配区域内各个梯度幅值对应的像素点在所有像素点中出现的次数；根据待匹配区域和标准匹配区域内各个像素点的梯度方向，确定待匹配区域和标准匹配区域内所有像素点的梯度方向均值；根据待匹配区域和标准匹配区域内各个像素点的梯度方向、所有像素点的梯度方向均值、所有像素点的数目以及各个梯度幅值对应的像素点在所有像素点中出现的次数，确定各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的纹理特征参数。
[0008]进一步的，各个超像素块对应的确定待匹配区域和标准匹配区域的纹理特征参数的计算公式为：其中，为第c个超像素块对应的待匹配区域或标准匹配区域的纹理特征参数，为第c个超像素块对应的待匹配区域或标准匹配区域内所有像素点的数目，为第c个超像素块对应的待匹配区域或标准匹配区域内第j个梯度幅值对应的像素点在所有像素点中出现的次数，J为第c个超像素块对应的待匹配区域或标准匹配区域内不同梯度幅值的个数，为第c个超像素块对应的待匹配区域或标准匹配区域内第i个像素点的梯度方向，为第c个超像素块对应的待匹配区域或标准匹配区域内所有像素点的梯度方向均值。
[0009]进一步的，确定各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的色泽度特征参
数的步骤包括：根据HSV图像的各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域内每个像素点的色泽度，确定待匹配区域和标准匹配区域的各个色泽等级，进而确定待匹配区域和标准匹配区域的各个色泽等级对应的像素点在对应区域内出现的频次；根据待匹配区域和标准匹配区域的各个色泽等级对应的像素点在对应区域内出现的频次，确定各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的各个色泽等级的分布状况指标；根据各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的各个色泽等级的分布状况指标，得到待匹配区域和标准匹配区域的各个目标色泽等级的分布状况指标，进而得到各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的色泽度特征参数。
[0010]进一步的，确定各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的各个色泽等级的分布状况指标的计算公式为：其中，为第c个超像素块对应的待匹配区域或标准匹配区域的第k个色泽等级的分布状况指标，为第c个超像素块对应的待匹配区域或标准匹配区域的第k个色泽等级对应的像素点在对应区域内出现的频次，M为第c个超像素块对应的待匹配区域或标准匹配区域内不同色泽等级的个数。
[0011]进一步的，确定各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的色泽度特征参数的计算公式为：其中，为第c个超像素块对应的待匹配区域或标准匹配区域的色泽度特征参数，为第c个超像素块对应的待匹配区域或标准匹配区域的第k个目标色泽等级的分布状况指标，为第c个超像素块对应的待匹配区域或标准匹配区域内目标色泽等级的个数。
[0012]进一步的，确定各个超像素块的区域因子的计算公式为：其中，为第n个超像素块的区域因子，为第n个超像素块对应的待匹配区域或标准匹配区的个数，为第n个超像素块对应的第c个待匹配区域的纹理特征参数，为第n个超像素块对应的第c个标准匹配区域的纹理特征参数，为第n个超像素块对应的第c
个待匹配区域的色泽度特征参数，为第n个超像素块对应的第c个标准匹配区域的色泽度特征参数。
[0013]进一步的，进而确定待检测污水图像对应的污水处理因子的计算公式为：其中，为待检测污水图像对应的污水处理因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模板匹配的污水处理检测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待检测污水图像和原始标准匹配区域，进而得到预处理后的待检测污水图像及其HSV图像；根据预处理后的待检测污水图像，得到待检测污水图像的各个超像素块，进而得到各个超像素块对应的最大内接矩形；根据原始标准匹配区域和各个超像素块对应的最大内接矩形，确定各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域；根据各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域内各个像素点的灰度值，确定各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的纹理特征参数；根据HSV图像的各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域内每个像素点的色泽度，确定各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的色泽度特征参数；根据各个超像素块对应的待匹配区域的纹理特征参数和色泽度特征参数、标准匹配区域的纹理特征参数和色泽度特征参数，确定各个超像素块的区域因子，进而确定待检测污水图像对应的污水处理因子；获取污水处理因子阈值，根据待检测污水图像对应的污水处理因子和污水处理因子阈值，判定待检测污水的污水处理效果。2.根据权利要求1所述的一种基于模板匹配的污水处理检测方法，其特征在于，所述各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的尺寸保持一致，确定各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的步骤包括：若某个超像素块对应的最大内接矩形的尺寸小于原始标准匹配区域的尺寸，则将最大内接矩形作为该超像素块对应的待匹配区域，并将最大内接矩形对应的原始标准匹配区域作为该超像素块对应的标准匹配区域；若某个超像素块对应的最大内接矩形的尺寸小于或等于预设倍数的原始标准匹配区域的尺寸，则使原始标准匹配区域的中心与该最大内接矩形的中心保持一致，将最大内接矩形与原始标准匹配区域的交集区域对应的最大内接矩形作为该超像素块对应的待匹配区域，并将该交集区域对应的原始标准匹配区域作为该超像素块对应的标准匹配区域；若某个超像素块对应的最大内接矩形的尺寸大于预设倍数的原始标准匹配区域的尺寸，则将最大内接矩形内的多个原始标准匹配区域对应的最大内接矩形作为该超像素块对应的待匹配区域，并将该多个原始标准匹配区域作为该超像素块对应的标准匹配区域。3.根据权利要求1所述的一种基于模板匹配的污水处理检测方法，其特征在于，确定各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的纹理特征参数的步骤包括：根据各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域内各个像素点的灰度，计算待匹配区域和标准匹配区域内各个像素点的梯度幅值和梯度方向；根据待匹配区域和标准匹配区域内各个像素点的梯度幅值，确定待匹配区域和标准匹配区域内各个梯度幅值对应的像素点在所有像素点中出现的次数；根据待匹配区域和标准匹配区域内各个像素点的梯度方向，确定待匹配区域和标准匹配区域内所有像素点的梯度方向均值；根据待匹配区域和标准匹配区域内各个像素点的梯度方向、所有像素点的梯度方向均值、所有像素点的数目以及各个梯度幅值对应的像素点在所有像素点中出现的次数，确定
各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的纹理特征参数。4.根据权利要求3所述的一种基于模板匹配的污水处理检测方法，其特征在于，确定各个超像素块对应的待匹配区域和标准匹配区域的纹理特征参数的计算公式为：其中，为第c个超像素块对应的待匹配区域或标准匹配区域的纹理特征参数，为第c个超像素块对应的待匹配区域或标准匹配...

【专利技术属性】
技术研发人员：田言明，何敏，
申请(专利权)人：山东中治环境工程设备有限公司，
类型：发明
国别省市：