[发明专利]有色纳米材料在水体中运动的二维观测系统及方法

权利要求书

1.一种有色纳米材料在水体中运动的二维观测系统，其特征在于，包括：

二维模型试验装置，包括模型箱和注入机构，所述模型箱包括观测腔体和注水腔体，所述注水腔体与所述观测腔体之间设有隔板，所述隔板上设有过水孔；所述观测腔体具有相对设置的观测面和背景面，所述观测面与所述背景面为透光材质，所述观测腔体用于填充有透光性的多孔介质，所述注入机构设于所述观测腔体内，以向所述观测腔体内的多孔介质中注入有色纳米材料，所述注入机构包括连接杆及注入头，所述注入头的长度方向垂直于所述观测面，且所述注入头垂直于所述观测面的表面的端部设有用于注入所述有色纳米材料的注入口，所述模型箱为长方体，所述注入头的长度等于所述模型箱垂直于所述观测面的方向上的尺寸；

图像采集装置，用于获取待注入所述有色纳米材料之前所述观测面的初始图像信息和开始注入所述有色纳米材料后的不同时间的所述观测面的实时图像信息，所述观测面的实时图像信息是在注入所述有色纳米材料的注入阶段中获取的；及

数据处理装置，用于根据所述初始图像信息和不同时间所对应的所述实时图像信息，得到所述观测面内的各位点处不同时间所述有色纳米材料的浓度。

2.根据权利要求1所述的有色纳米材料在水体中运动的二维观测系统，其特征在于，所述数据处理装置用于执行根据所述初始图像信息和不同时间所对应的所述实时图像信息，得到所述观测面内的各位点处不同时间所述有色纳米材料的浓度的步骤时，包括如下步骤：

将所述初始图像信息和不同时间所对应的所述实时图像信息分别转化为背景灰度图像和不同时间所对应的实时灰度图像；

获取所述背景灰度图像中各像素点的背景灰度值和不同时间所对应的实时灰度图像中各像素点的实时灰度值；

除去不同时间所对应的实时灰度图像中各像素点的实时灰度值中背景灰度值，得到不同时间所对应的除背景实时灰度图像；

将不同时间所对应的除背景实时灰度图像进行浓度转化处理，得到不同时间所对应的所述观测面内的有色纳米材料浓度图像；

根据不同时间所对应的所述观测面内的有色纳米材料浓度分布图像，得到所述观测面内的各位点处不同时间所述有色纳米材料的浓度。

3.根据权利要求2所述的有色纳米材料在水体中运动的二维观测系统，其特征在于，所述数据处理装置用于执行根据不同时间所对应的所述观测面内的有色纳米材料浓度分布图像，得到所述观测面内的各位点处不同时间所述有色纳米材料的浓度的步骤时，包括如下步骤：

将不同时间所对应的所述观测面内的有色纳米材料浓度分布图像进行浓度转化数据处理，得到所述观测面内的各位点处所述有色纳米材料的浓度与所述时间之间的关系；

根据所述观测面内的各位点处所述有色纳米材料的浓度与所述时间之间的关系，得到所述观测面内的各位点处不同时间所述有色纳米材料的浓度。

4.根据权利要求1所述的有色纳米材料在水体中运动的二维观测系统，其特征在于，所述注水腔体为两个，两个所述注水腔体分别设于所述观测腔体的两侧。

5.根据权利要求1所述的有色纳米材料在水体中运动的二维观测系统，其特征在于，所述模型箱还包括背光源装置，所述背光源装置安装于所述背景面外。

6.根据权利要求1~5任一项所述的有色纳米材料在水体中运动的二维观测系统，其特征在于，所述有色纳米材料为纳米零价铁；和/或

所述透光性的多孔介质为玻璃珠和/或透明土。