[发明专利]一种实时的烟尘颗粒在线监测系统

说明书

技术领域

本发明创造涉及在线监测领域，具体涉及一种实时的烟尘颗粒在线监测系统。

背景技术

随着人类对烟尘污染危害性的认识的深入，人们对各污染源排放的烟尘的浓度和粒径提出了更高的要求，各国政府也相应制定了各种排放标准和法规，然而随着工业的高速发展，烟尘颗粒被排到大气后由于其质量较大，会在周围地区形成明显的颗粒飘落，从而对环境造成不利的影响，因此，研制出一种烟尘颗粒在线监测系统，实时了解烟尘颗粒的排放量，对于预防和降低烟尘颗粒的排放量，以及对我国大气污染控制事业有着深远的影响，具有极其重要的意义。

本发明采用图像处理技术对烟尘颗粒进行在线监测，在图像处理中提出基于粒子群优化算法的最大熵阈值的图像分割方法，不仅提高了图像的分割速度，而且能够准确的将烟尘颗粒从背景图像中提取出来，提高了监测系统的准确性，实现了烟尘颗粒的实时在线监测，以便改变生产工艺，减少烟尘排放量。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种实时的烟尘颗粒在线监测系统。

本发明创造的目的通过以下技术方案实现：

一种实时的烟尘颗粒在线监测系统，包括图像采集模块、微处理器模块和自动预警模块，所述图像采集模块用于采集烟道内的烟尘图像，所述微处理器模块用于对采集得到的烟尘图像进行处理和分析，所述自动预警模块用于在判断烟尘颗粒超出安全阈值范围时进行预警。

本发明创造的有益效果：本系统采用数字图像处理技术将粒子群优化算法应用于烟尘颗粒在线监测系统中，并采用了改进的基于粒子群优化算法的最大熵阈值的图像分割方法，有效地提高了最大熵图像分割的计算速度，同时也提高了系统的监测精度。

附图说明

利用附图对发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明图像采集模块的结构示意图；

图3是本发明微处理器模块的结构示意图。

附图标记：

图像采集模块1；微处理器模块2；自动预警模块3；图像传感器单元11；照明单元12；采集控制单元21；图像处理单元22；烟尘颗粒识别单元23。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1、图2和图3，本实施例的一种实时的烟尘颗粒在线监测系统，包括图像采集模块1、微处理器模块2和自动预警模块3，所述图像采集模块1用于采集烟道内的烟尘图像，所述微处理器模块2用于对采集得到的烟尘图像进行处理和分析，所述自动预警模块3用于在判断烟尘颗粒浓度超出安全阈值范围时进行预警。

优选地，所述图像采集模块1安装在能反映排入大气中的烟尘颗粒情况的烟道中。

优选地，所述图像采集模块1包括图像传感器单元11和照明单元12，所述图像传感器单元11用于采集烟道内的烟尘图像，所述照明单元12用于在图像传感器采集烟尘图像时进行照明。

本优选实施例采用数字图像处理技术将粒子群优化算法应用于烟尘颗粒在线监测系统中，并采用了改进的基于粒子群优化算法的最大熵阈值的图像分割方法，有效地提高了最大熵图像分割的计算速度，同时也提高了系统的监测精度。

优选地，所述微处理器模块2包括采集控制单元21、图像处理单元22和烟尘颗粒识别单元23，所述采集控制单元21用于控制图像采集模块1的图像传感器单元11和照明单元12进行烟尘图像的采集，所述图像处理单元22用于分割所述烟尘图像，从而得到图像中的烟尘颗粒区域和背景区域，所述烟尘颗粒识别单元23用于根据烟尘图像的分割结果进行烟尘颗粒识别，从而判断烟道内的烟尘颗粒浓度。

本优选实施例构成了本系统的微处理器模块，通过采集控制单元有效的控制图像采集模块的工作，并对采集得到的烟尘图像进行有效的图像分割和烟尘颗粒识别，从而判断烟尘颗粒浓度，实现了烟尘颗粒的实时在线监测。

优选地，所述图像处理单元22采用多阈值分割法对所述烟尘图像进行分割，从而得到图像中的烟尘颗粒区域和背景区域，具体包括：

(1)对烟尘图像进行滤波处理，从而去除烟尘图像中的噪声干扰；

(2)采用改进的粒子群优化算法确定烟尘图像分割的多阈值组合，具体为：