[发明专利]一种基于数字图像处理的水体浑浊程度判定装置及方法

说明书

本申请公开了一种基于数字图像处理的水体浑浊程度判定装置及方法，包括：摄像模块，所述摄像模块由一台水下摄像机组成，用于采集待测水域的图像；光照模块，用于在待测水域中产生若干条平行光，为所述摄像模块提供光源；图像处理模块，用于获取所述待测水域的图像，对所述图像进行滤波、分割，同时使用Grass()子程序递归算法对所述图像中悬浮颗粒的大小和数量进行统计；水质判定模块，用于接收所述统计的结果，根据所述统计的结果对所述待测水域的水体浑浊程度进行判定。

技术领域

本申请涉及水质检测领域，尤其涉及一种基于数字图像处理的水体浑浊程度判定装置及方法。

背景技术

悬浮颗粒是水处理的主要对象,水体经过净水设施后,应不含任何威胁健康的悬浮颗粒物,至少能将悬浮颗粒的致病风险控制在可接受的水平。

目前国内外对水中悬浮颗粒的检测一般采利用浊度仪或颗粒计数器,但随着时间的推移其灵敏度很容易下降。目前，国内外对水中悬浮颗粒的检测一般归纳起来可分为取样法和不取样法.前者如重量法、显微镜观察法等,这些方法取样代表性差,取样麻烦；后者如混浊度测量法、颗粒检测器检测法等,由于所用仪器置于水下,随着时间推移测量精度便会下降。

而数字图像处理技术,是将人眼所见的视觉图像转化为数字图像,使其成为由一系列像素组成的矩阵,具有处理方便、精度较高等优点,并能够不间断地工作,且不会因时间的推移而引起灵敏度的下降。

针对这一现状本发明提出了一种基于数字图像处理的水体浑浊程度检测设备。通过对水体图像的采集、滤波、分割后,检测系统能很好地识别出水中的悬浮颗粒并做出统计，较好地解决了水处理过程中悬浮颗粒的检测问题。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种基于数字图像处理的水体浑浊程度判定装置及方法，以解决相关技术中存在的仪器稳定性不高、测量精度低的问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种基于数字图像处理的水体浑浊程度判定装置，包括：摄像模块，所述摄像模块由一台水下摄像机组成，用于采集待测水域的图像；光照模块，用于在待测水域中产生若干条平行光，为所述摄像模块提供光源；图像处理模块，用于获取所述待测水域的图像，对所述图像进行滤波、分割，同时使用Grass()子程序递归算法对所述图像中悬浮颗粒的大小和数量进行统计；水质判定模块，用于接收所述统计的结果，根据所述统计的结果对所述待测水域的水体浑浊程度进行判定。

进一步地，所述光照模块由LED灯构成。

进一步地，所述滤波采用线性滤波方式。

进一步地，所述分割采用自适应分割算法，具体包括：

将所述图像划分为N×N的像素块，根据各个像素块的灰度直方图，舍弃单峰值的像素块，对其他具有多峰值的灰度直方图的像素块，根据所设定阈值的大小，确定分割后的所述图像的背景峰值和数据峰值的中点；

对舍弃单峰值后的其他像素块采用各自的阈值确定分割后的图像，同时去除图像中的干扰信号，所述阈值由所处待处理像素块内部灰度值和背景灰度值的中间值定义。

进一步地，根据所述统计的结果对所述待测水域的水体浑浊程度进行判定，包括：

将所述待测水域的图像中悬浮颗粒的大小和数量的信息输入到比较器中进行比较，输出判定结果，所述比较器内具有不同水质浑浊程度所对应的水中悬浮颗粒的大小、数量以及浓度的标准信息。

进一步地，所述水质判定模块由若干比较器组成。

进一步地，还包括：

显示模块，所述显示模块为LCD液晶显示屏幕，用于显示待测水域水下的实时状态以及水体浑浊程度的信息。