[发明专利]一种水下粒子浓度测量的方法在审
| 申请号： | 202011569598.8 | 申请日： | 2020-12-26 |
| 公开（公告）号： | CN112595641A | 公开（公告）日： | 2021-04-02 |
| 发明（设计）人： | 曹长飞;房红兵;王驰;夏云峰;刘传杰;薛剑锋 | 申请（专利权）人： | 南京理工大学;水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院;长江水利委员会水文局长江口水文水资源勘测局 |
| 主分类号： | G01N15/06 | 分类号： | G01N15/06 |
| 代理公司： | 南京鑫之航知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32410 | 代理人： | 姚兰兰 |
| 地址： | 210000 江苏省南*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 水下 粒子 浓度 测量 方法 | ||
1.一种水下粒子浓度测量的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：使用探测器（2）对水下粒子浓度进行探测；并将探测的光强变化计算分析得到浓度预估值；
步骤2：使用Camera图像采集模块采集水下粒子颗粒的图像，把拍摄的图像发送给NanoPi开发板（4）进行图像处理得到图像粒子密集度和粒子浓度测量值；
步骤3：把所述浓度预估值和粒子浓度测量值进行数据联合对比参照，将处理结果发送到NanoPi开发板（4）进行分析，从而计算得到当前的水下粒子浓度。
2.根据权利要求1所述的一种水下粒子浓度测量的方法，其特征在于：步骤1中，所述探测器（2）接收发射模块（1）发射的激光束，所述发射模块（1）向水中发射激光束。
3.根据权利要求2所述的一种水下粒子浓度测量的方法，其特征在于：所述发射模块（1）为发射红外激光束的红外发射模块；所述探测器（2）为接收红外激光束的红外激光探测器。
4.根据权利要求1所述的一种水下粒子浓度测量的方法，其特征在于：所述Camera图像采集模块与NanoPi开发板（4）相连接。
5.根据权利要求4所述的一种水下粒子浓度测量的方法，其特征在于：所述NanoPi开发板（4）为运行有嵌入式系统的NanoPi-ARM开发板。
6.根据权利要求1所述的一种水下粒子浓度测量的方法，其特征在于：所述Camera图像采集模块上设有摄像头（3）。
7.根据权利要求6所述的一种水下粒子浓度测量的方法，其特征在于：所述摄像头（3）垂直于水面拍摄图像。
8.根据权利要求1所述的一种水下粒子浓度测量的方法，其特征在于：步骤2中，所述图像处理的方法如下：
S1、对拍摄的图像进行灰度化处理；
S2、把灰度化处理完成的图像利用大津法获得环境阈值，将其转化为适用于环境的二值化图像；
S3、把所述二值化图像利用Canny算子进行轮廓提取，将符合粒子颗粒的轮廓放入数据结构容器中，并统计其个数；
S4、计算当前图像像素中的水下粒子的密集度；
S5、再通过密集度拟合仿真的曲线，获得对应的浓度测量值，保存供后续使用。
9.根据权利要求8所述的一种水下粒子浓度测量的方法，其特征在于：步骤S2中，所述灰度化处理的方法：首先读取图像中的每个像素点的RGB值，通过公式转换后RGB值=0.35*R+0.60*G+0.1*B，把图像进行灰度化处理，其中，R代表红色分量，G代表绿色分量，B代表蓝色分量。
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