分离塔阴阳树脂界面识别方法和系统技术方案

分离塔阴阳树脂界面识别方法和系统，为解决现有技术中光电料位计法识别精度低、受环境粉尘等影响大及设备故障率高的问题，解决现有技术中图像识别法高延迟、低精度及算法落后的问题。本发明专利技术提供的技术方案为：分离塔阴阳树脂界面识别方法，所述方法包括：步骤1：采集分离塔视窗树脂分离过程的视频样本，根据所述样本优化界面识别算法；步骤2：采集待测分离塔视窗的实时图像信息，对所述信息进行预处理，得到处理后的信息；步骤3：标注所述处理后的信息中阴阳树脂分离界面的坐标位置。所述界面识别算法为基于HSV颜色空间进行树脂界面识别的算法。适合应用于识别树脂分界面、判断树脂输出终点的工作中。终点的工作中。终点的工作中。

【技术实现步骤摘要】
分离塔阴阳树脂界面识别方法和系统


[0001]涉及图像识别、数字图像处理、自动控制
，具体涉及分离塔阴阳树脂界面识别。

技术介绍

[0002]随着高性能计算机、高分辨率高帧率网络摄像机的普及，数字图像处理技术在工业中的应用越来越普遍，为工厂控制成本、自动化改造提供了高效准确的实现途径。
[0003]高速混床是我国火电厂凝结水精处理系统应用最多的除盐设备，树脂失效后，需要从混床输送到分离塔进行体外再生，而体外再生的前提是阳、阴树脂完全分离，使用高塔分离法进行阳、阴树脂分离，通过识别树脂分界面、准确判断树脂输出终点、对两种树脂的体积进行检查，可以提高树脂的分离程度，保证再生效果，进而延长下一次混床树脂的使用周期，提高出水质量。
[0004]最早“阴阳树脂分离技术”采用内置传感器，由于受到内部压力和水的冲击力，容易受损；随之又发展为外部激光传感器，但由于灵敏度以及稳定性受环境影响，导致维修量大，成本高。
[0005]有技术中光电料位计法识别精度低、受环境粉尘等影响大及设备故障率高的问题，解决现有技术中图像识别法高延迟、低精度及算法落后。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中光电料位计法识别精度低、受环境粉尘等影响大及设备故障率高的问题，解决现有技术中图像识别法高延迟、低精度及算法落后的问题。本专利技术提供的技术方案为：分离塔阴阳树脂界面识别方法，所述方法包括：步骤1：采集分离塔视窗树脂分离过程的视频样本，根据所述样本优化界面识别算法；步骤2：采集待测分离塔视窗的实时图像信息，对所述信息进行预处理，得到处理后的信息；步骤3：标注所述处理后的信息中阴阳树脂分离界面的坐标位置。
[0007]进一步，提供一个优选实施方式，所述界面识别算法为基于HSV颜色空间进行树脂界面识别的算法。
[0008]进一步，提供一个优选实施方式，所述预处理具体为：对所述信息进行图像提取。
[0009]进一步，提供一个优选实施方式，所述图像信息采集方式为：每秒60帧。
[0010]进一步，提供一个优选实施方式，所述步骤3具体为：对所述处理后的信息进行分割，得到所述阴阳树脂分离界面的线段位置信息，根据所述位置信息得到界面的线段坐标；标注所述界面的线段坐标位置，生成新图像。
[0011]进一步，提供一个优选实施方式，对所述处理后的信息进行分割的具体方法为：基
于HSV色彩空间分割。
[0012]进一步，提供一个优选实施方式，所述得到界面的线段坐标的具体方法为：对所述位置信息进行回归计算。
[0013]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了分离塔阴阳树脂界面识别系统，所述系统包括：模块1：用于采集分离塔视窗树脂分离过程的视频样本，根据所述样本优化界面识别算法；模块2：用于采集待测分离塔视窗的实时图像信息，对所述信息进行预处理，得到处理后的信息；模块3：用于标注所述处理后的信息中阴阳树脂分离界面的坐标位置。
[0014]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了计算机储存介质，用于储存计算机程序，所述储存介质中储存的计算机用于被计算机读取，使其执行所述的分离塔阴阳树脂界面识别方法。
[0015]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了计算机，包括处理器和储存介质，当所述处理器读取所述储存介质中储存的计算机程序时，所述计算机执行所述的分离塔阴阳树脂界面识别方法。
[0016]与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案的有益之处在于：本专利技术提供的分离塔阴阳树脂界面识别方法，通过使用数字图像处理识别技术，对树脂分离界面的识别更加准确、更加快速，无需工作人员在分离塔近距离观察设备视窗，能够根据识别结果输出执行信号，可以有效解决当前树脂分离界面识别不准确、效率低的问题。
[0017]适合应用于识别树脂分界面、判断树脂输出终点的工作中。
附图说明
[0018]图1 为实施方式一提供的分离塔阴阳树脂界面识别方法的流程示意图；图2为实施方式一提供的分离塔阴阳树脂界面识别系统的组成示意图；图3为实施方式一提供的分离塔阴阳树脂界面识别系统的上位机软件流程示意图。
[0019]其中，1表示分离塔，11表示中间视窗，12表示下部视窗，3表示摄像头，4表示交换机，5表示上位机，6表示PLC设备。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术提供的技术方案的优点和有益之处体现得更清楚，现结合附图对本专利技术提供的技术方案进行进一步详细地描述，具体的：实施方式一、结合图1
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3说明本实施方式，本实施方式提供了分离塔阴阳树脂界面识别方法，所述方法包括：步骤1：采集分离塔视窗树脂分离过程的视频样本，根据所述样本优化界面识别算法；步骤2：采集待测分离塔视窗的实时图像信息，对所述信息进行预处理，得到处理
后的信息；步骤3：标注所述处理后的信息中阴阳树脂分离界面的坐标位置。
[0021]本实施方式提供的分离塔阴阳树脂界面识别方法，主要使用了OpenCV软件库，该软件库是一个基于BSD许可（开源）发行的跨平台计算机视觉和机器学习软件库，可以运行在Linux、Windows、Android等多种操作系统上。它轻量而且高效，实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。本专利技术所述的基于HSV色彩空间，是区别于RGB的一种色彩模式，H、S、V分别是色彩、深度、明暗，通过在HSV色彩空间设计算法，可以较快速地识别阴阳树脂界面。
[0022]具体的，方法包括：提前拍摄一份或多份分离塔1视窗树脂分离过程的视频，据此对界面识别算法做出调整优化；采集并获取分离塔1视窗的实时图像信息，进行预处理提取图像特征；判断是否出现树脂分离界面，如果识别到树脂分离界面，对树脂界面在图像坐标系的位置坐标进行回归计算并标注；所述数字图像处理算法包括基于HSV颜色空间进行树脂界面识别的算法程序， 包括以下步骤：根据实际光照等情况下拍摄的视窗图像，调整设定相应的HSV阈值；拍摄实时视窗图像，将图像由RGB色彩空间转换到HSV色彩空间，根据阈值筛选出属于阴树脂或者阳树脂的像素范围，完成二值化；对二值化的图像应用边界查找函数，得到粗略的树脂边界；对边界进行拟合，得到更加准确的边界。
[0023]本实施方式还提供了用于实现本实施方式提供的分离塔阴阳树脂界面识别方法的硬件装置，具体包括：信息采集模块，用于采集分离塔1视窗的图像信息。
[0024]界面识别模块，用于处理所述分离塔1视窗的图像信息，基于HSV颜色空间进行树脂界面识别，生成树脂界面在图像坐标系下的位置信息。
[0025]上位机程序模块，用于设置显示系统参数，控制识别系统开启与关闭，实时显示根据所述树脂界面位置信息绘制的新图像。
[0026]识别结果执行模块，用于根据树脂界面识别结果进行树脂状态计算，通过上位机5的IO端口发出对PLC设备6的报警或者控制信号。
[0027]如图2所示，两个摄像头3分别采集分离塔1上开设的中间视窗11和下部视窗12的实时图像，通过交换机4将图像发送至上位机5。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.分离塔阴阳树脂界面识别方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：采集分离塔视窗树脂分离过程的视频样本，根据所述样本优化界面识别算法；步骤2：采集待测分离塔视窗的实时图像信息，对所述信息进行预处理，得到处理后的信息；步骤3：标注所述处理后的信息中阴阳树脂分离界面的坐标位置。2.根据权利要求1所述的分离塔阴阳树脂界面识别方法，其特征在于，所述界面识别算法为基于HSV颜色空间进行树脂界面识别的算法。3.根据权利要求1所述的分离塔阴阳树脂界面识别方法，其特征在于，所述预处理具体为：对所述信息进行图像提取。4.根据权利要求1所述的分离塔阴阳树脂界面识别方法，其特征在于，所述图像信息采集方式为：每秒60帧。5.根据权利要求1所述的分离塔阴阳树脂界面识别方法，其特征在于，所述步骤3具体为：对所述处理后的信息进行分割，得到所述阴阳树脂分离界面的线段位置信息，根据所述位置信息得到界面的线段坐标；标注所述界面的线段坐标位置，生成新图像。6.根据权利要求5所述的分离塔阴阳树脂界面识别方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝军，
申请(专利权)人：大唐东北电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：