测定悬浮物沉降速度的图像识别方法技术

本公开涉及一种测定悬浮物沉降速度的图像识别方法

【技术实现步骤摘要】
测定悬浮物沉降速度的图像识别方法、装置、设备及介质


[0001]本公开涉及水处理和化工
，尤其涉及一种测定悬浮物沉降速度的图像识别方法
、
装置
、
设备及介质
。

技术介绍

[0002]在水处理或化工生产等领域，利用沉淀方式进行固液分离的做法十分常见，相关生产设施有各类沉淀池
、
澄清池
、
分离罐等，它们的操作控制过程中，池或罐中悬浮液的沉降性能是非常重要的控制指标，而反映沉降性能一般有三个常见参数：悬浮物沉降速度
、
悬浮物浓度
、
悬浮物沉降比，但是，沉降速度是唯一能够在任何工艺变化情况下恒定使用的控制指标
。
[0003]相关技术中，通过图像识别程序或声学仪
、
粒径分析仪和红外仪等光电设备识别悬浮物界面位置来获取悬浮物沉降速度，这些方法在进行悬浮液沉降速度检测时，只能应对有清晰分界面的情况，当污泥浓度低
、
交界面不清晰时则不能稳定识别，当悬浮液没有界面时更无法进行识别
。

技术实现思路

[0004]本公开提供了一种测定悬浮物沉降速度的图像识别方法
、
装置
、
电子设备及介质
。
[0005]根据本公开的第一方面，提供了一种测定悬浮物沉降速度的图像识别方法，所述方法包括：
[0006]目标悬浮物在沉降筒中沉降的过程中，获取所述沉降筒在不同时刻分别对应的灰度图像，其中，所述沉降筒沿筒壁高度方向被预先划分为多个格框；
[0007]获取不同时刻所述各格框分别对应的灰度值，并确定不同时刻之间相邻格框之间的灰度变化量；
[0008]根据所述灰度变化量确定所述目标悬浮物沉降速度
。
[0009]根据本公开的第二方面，提供了一种测定悬浮物沉降速度的图像识别装置，所述装置包括：
[0010]第一获取模块，用于目标悬浮物在沉降筒中沉降的过程中，获取所述沉降筒在不同时刻分别对应的灰度图像，其中，所述沉降筒沿筒壁高度方向被预先划分为多个格框；
[0011]第二获取模块，用于获取不同时刻所述各格框分别对应的灰度值，并确定不同时刻之间相邻格框之间的灰度变化量；
[0012]确定模块，用于根据所述灰度变化量确定所述目标悬浮物沉降速度
。
[0013]根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备
。
该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法
。
[0014]根据本公开的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现本公开的上述方法
。
[0015]根据本公开的第五方面，提供了一种悬浮物沉降装置，所述装置包括：
[0016]沉降筒，所述沉降筒用于沉降目标悬浮物；
[0017]管路，所述管路用于运输所述目标悬浮物；
[0018]第一阀门，所述第一阀门连接所述沉降筒上端和所述管路，所述第一阀门用于控制所述上游目标悬浮物从所述管路注入所述沉降筒；
[0019]第二阀门，所述第二阀门连接所述沉降筒下端，所述第二阀门用于控制排出目标悬浮物；
[0020]图像采集设备，所述图像采集设备用于获取不同时刻沉所述降筒中所述目标悬浮物沉降的灰度图像，所述图像采集设备与所述沉降筒底部平行；
[0021]箱体，所述沉降筒
、
所述管路
、
所述第一阀门
、
所述第二阀门和所述图像采集设备安装在所述箱体内
。
[0022]根据本公开的第六方面，提供了一种检测系统，所述检测系统包括上述测定悬浮物沉降速度的图像识别装置和上述悬浮物沉降装置；
[0023]其中，所述测定悬浮物沉降速度的图像识别装置用于执行如第一方面中任一所述的测定悬浮物沉降速度的图像识别方法
。
[0024]本公开实施例提供的测定悬浮物沉降速度的图像识别方法
、
装置
、
电子设备及介质，通过目标悬浮物在沉降筒中沉降的过程中，获取沉降筒在不同时刻分别对应的灰度图像，其中，沉降筒沿筒壁高度方向被预先划分为多个格框；获取不同时刻各格框分别对应的灰度值，并确定不同时刻之间相邻格框之间的灰度变化量；根据灰度变化量确定目标悬浮物沉降速度
。
本申请实施例通过获取不同时刻各格框分别对应目标悬浮物的灰度值，得到不同时刻之间相邻格框之间的灰度变化量，最后根据不同时刻之间相邻格框之间的灰度变化量得出目标悬浮物沉降速度
。
由此，本申请实施例不依赖悬浮液界面获取悬浮物的沉降速度，而是基于悬浮物的灰度值获取悬浮物的沉降速度，本申请实施例提供的方法适用于更多种类的悬浮物，提高了测定悬浮物沉降速度图像识别方法的普适性，而且本申请实施例基于灰度值获得悬浮物整体沉降速度，而不是仅针对悬浮液中某个或某些颗粒去测量，提高了测定悬浮物沉降速度的图像识别方法的准确性和可靠性
。
附图说明
[0025]在下面结合附图对于示例性实施例的描述中，本公开的更多细节
、
特征和优点被公开，在附图中：
[0026]图1为本公开一示例性实施例提供的测定悬浮物沉降速度的图像识别方法的流程图；
[0027]图2为本公开一示例性实施例提供的格框示意图；
[0028]图3为本公开一示例性实施例提供的灰度矩阵示意图；
[0029]图4为本公开另一个示例性实施例提供的测定悬浮物沉降速度的图像识别方法的流程图；
[0030]图5为本公开一示例性实施例提供的洁净水的灰度值和补白灰度值示意图；
[0031]图6为本公开一示例性实施例提供的经过补白后的灰度值矩阵示意图；
[0032]图7为本公开另一个示例性实施例提供的测定悬浮物沉降速度的图像识别方法的流程图；
[0033]图8为本公开一示例性实施例提供的截止行灰度值矩阵示意图；
[0034]图9为本公开一示例性实施例提供的灰度值变化量矩阵示意图；
[0035]图
10
为本公开另一个示例性实施例提供的测定悬浮物沉降速度的图像识别方法的流程图；
[0036]图
11
为本公开另一个示例性实施例提供的测定悬浮物沉降速度的图像识别方法的流程图；
[0037]图
12
为本公开另一个示例性实施例提供的测定悬浮物沉降速度的图像识别方法的流程图；
[0038]图
13
为本公开另一示例性实施例提供的灰度值变化量矩阵示意图；
[0039]图
14
为本公开一示例性实施例提供的二次变化率矩阵示意图；
[0040]图
15
为本公开一示例性实施例提供的目标绝对值行示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种测定悬浮物沉降速度的图像识别方法，其特征在于，所述方法包括：目标悬浮物在沉降筒中沉降的过程中，获取所述沉降筒在不同时刻分别对应的灰度图像，其中，所述沉降筒沿筒壁高度方向被预先划分为多个格框；获取不同时刻所述各格框分别对应的灰度值，并确定不同时刻之间相邻格框之间的灰度变化量；根据所述灰度变化量确定所述目标悬浮物沉降速度
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述沉降筒装入洁净水时，获取所述沉降筒各格框分别对应的第一灰度值；获取所述目标悬浮物在沉降筒中沉降的过程中，所述沉降筒各格框在所述不同时刻分别对应的第二灰度值；基于所述第一灰度值和所述第二灰度值，获得所述不同时刻所述各格框分别对应的灰度值
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述沉降筒各格框分别对应的第一灰度值，包括：将所述格框中最大的灰度值减去其余格框的灰度值获取所述沉降筒各格框分别对应的第一灰度值，其中，灰度值最大的格框所述第一灰度值为
0。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取不同时刻所述各格框分别对应的灰度值，并确定不同时刻之间相邻格框之间的灰度变化量，包括：根据不同时刻所述各格框分别对应的灰度值获取灰度值矩阵；根据所述灰度值矩阵最后一列灰度值获取所述目标悬浮物的临界沉降点；根据所述临界沉降点获取截止行，并确定截止行灰度值矩阵；根据所述截止行灰度值矩阵不同时刻灰度值的差值获取灰度值变化量矩阵
。5.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述灰度变化量确定所述目标悬浮物沉降速度，包括：根据所述灰度变化量获取等速下沉阶段灰度值变化量矩阵；获取所述等速下沉阶段灰度值变化量矩阵第一行灰度值变化量最大的值作为第一灰度值变化量；获取所述等速下沉阶段灰度值变化量矩阵最后一行灰度值变化量最大的值作为第二灰度值变化量；根据所述第一灰度值变化量
、
第二灰度值变化量和所述格框高度确定所述目标悬浮物沉降速度
。6.
根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一灰度值变化量
、
第二灰度值变化量和所述格框高度确定所述目标悬浮物沉降速度，包括：根据所述第一灰度值变化量在所述等速下沉阶段灰度值变化量矩阵中的位置获取第一灰度值变化量的格框坐标
(x1,y1)
，根据所述第二灰度值变化量在所述等速下沉阶段灰度值变化量矩阵中的位置获取第二灰度值变化量的格框坐标
(x2,y2)
；根据所述第一灰度值变化量坐标
、
所述第二灰度值变化量坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：李礼，顾军农，李玉仙，王敏，张晓岚，孙凝，王玥，樊玉芳，张杨，韩颖璐，田雨，
申请(专利权)人：北京市自来水集团有限责任公司技术研究院，
类型：发明
国别省市：