[发明专利]用于农药生产企业的废水处理控制方法

权利要求书

1.一种用于农药生产企业的废水处理控制方法，其特征在于，该方法包括：采集加入不同剂量絮凝剂后废水的混凝沉淀过程中烧杯不同时刻的正面图像并灰度化，记为混凝图像；不同剂量絮凝剂对应的混凝图像组成不同的混凝图像集；对混凝图像进行图像分割获得絮凝区域和液体区域；

基于BIRCH算法利用不同的最大样本半径阈值对絮凝区域进行多次聚类，一个聚类簇为一个絮凝体，所述絮凝体为聚类区域；基于每次聚类后的类内元素的差异和类间的差异分别获得第一评价值和第二评价值；根据每次聚类后各絮凝体内像素点的分布情况获得第三评价值；利用第一、第二、第三评价值获得每次聚类的聚类效果评价值；最大聚类效果评价值对应的聚类结果为最终聚类结果；

根据混凝图像集中各图像的絮凝区域的最终聚类结果获得混凝沉淀过程中絮凝体的数量达到最大时的时长，为第一时长，且所有絮凝体中像素点的数量和与第一时长的比值为初期絮凝速度；根据混凝图像集中各图像与初始废水图像的灰度均值的差值、各图像中絮凝区域的面积与液体区域的面积的比值获得各混凝图像对应的浑浊程度；基于各混凝图像集对应的初期絮凝速度和最大的浑浊程度获得不同剂量的絮凝剂对应的絮凝评价值；

所述根据每次聚类后各絮凝体内像素点的分布情况获得第三评价值包括：以最大样本半径阈值为半径得到絮凝体中的密度最大的圆，所述密度为以最大样本半径阈值为半径的圆内像素点的数量与以最大样本半径阈值为半径的圆的面积的比值；不断增大密度最大的圆的半径，根据半径增大过程中每个半径对应的密度值拟合曲线获得“半径-密度”曲线同时获得其函数关系式，同时获得其导函数，获得半径增大过程中，每个半径对应的导数，最大的导数对应的半径为最大半径；密度最大的圆的半径变为最大半径后的圆为密度最大圆；基于各絮凝体的密度最大圆的半径、圆心与絮凝体中像素点的最大距离、密度最大圆在絮凝体中的部分中的像素点的数量和絮凝体其他部分像素点的数量获得第三评价值。

2.根据权利要求1所述的一种用于农药生产企业的废水处理控制方法，其特征在于，所述采集加入不同剂量絮凝剂后废水的混凝沉淀过程中烧杯不同时刻的正面图像并灰度化，记为混凝图像包括：采集同一批次的废水均匀分装于 不同的烧杯中，在各烧杯中加入不同剂量的絮凝剂；采集不同烧杯中的废水混凝沉淀过程中不同时刻的烧杯的正面图像，利用均值法对图像灰度化获得混凝图像，所述混凝图像中只包含烧杯。

3.根据权利要求1所述的一种用于农药生产企业的废水处理控制方法，其特征在于，所述基于BIRCH算法利用不同的最大样本半径阈值对絮凝区域进行多次聚类包括：絮凝区域中的像素点的坐标和像素点的灰度值组成像素点的基本特征；设定最大样本半径阈值的初始值和范围，以预设步长对最大样本半径阈值进行更新获得不同的最大样本半径阈值；利用不同的最大样本半径阈值依据像素点的基本特征对絮凝区域的像素点进行多次聚类，并基于每次聚类得到的聚类簇获得聚类区域。

4.根据权利要求1所述的一种用于农药生产企业的废水处理控制方法，其特征在于，所述获得第一评价值包括：根据每次聚类后每个聚类区域的像素点之间的基本特征的差异获得每个聚类区域的类内差异；每次聚类后各聚类区域的类内差异的平均值为每次聚类的第一评价值。

5.根据权利要求1所述的一种用于农药生产企业的废水处理控制方法，其特征在于，所述第二评价值包括：根据每次聚类后各聚类区域中像素点的基本特征获得各聚类区域的平均基本特征；根据每次聚类后各聚类区域的平均基本特征之间的差异获得每次聚类的第二评价值。

6.根据权利要求1所述的一种用于农药生产企业的废水处理控制方法，其特征在于，所述利用第一、第二、第三评价值获得每次聚类的聚类效果评价值包括：第一评价值与聚类效果评价值为负相关关系；第二评价值、第三评价值与聚类效果评价值为正相关关系。

7.根据权利要求1所述的一种用于农药生产企业的废水处理控制方法，其特征在于，所述浑浊程度为：

其中，表示浑浊程度；表示混凝图像的灰度均值，表示初始废水图像的灰度均值；表示混凝图像中絮凝区域的面积，表示混凝图像中液体区域面积。