室內(nèi)懸浮顆粒物濃度與粒度圖像識別算法的研究.pdf

1、大氣中的懸浮顆粒污染物，特別是細小顆粒對人體健康的損害極大，懸浮顆粒污染物對環(huán)境也有嚴重的影響，因此，對空氣中顆粒物的研究越來越得到人們的重視。粒度和濃度是顆粒物的重要特征，它們是對大氣顆粒物的其它性質(zhì)進行研究的基礎。顆粒物形態(tài)的研究也是基礎的研究，因此需要對顆粒的形狀因子和分形維數(shù)進行測量。 目前對粉體粒度的測量大多采用沉降法等常規(guī)方法，存在測量時間長、測量步驟多、測量準確度受主觀因素影響大等許多不利因素。隨著圖像處理技術(shù)的日

2、益發(fā)展，顯微觀測精度的逐漸提高，基于顯微觀測與圖像處理技術(shù)的顆粒檢測方法得到了發(fā)展。將此法應用于大氣懸浮顆粒的分析中，可以有效克服常規(guī)方法的不足，獲得科學的檢測結(jié)果，代表了顆粒檢測的發(fā)展方向。 本論文使用大氣采樣器收集顆粒物，采用顯微鏡、攝像頭和計算機獲取顆粒物的圖片。 本文建立了在VC++平臺上用于顆粒分析的顯微圖像處理系統(tǒng)，對獲取的顆粒物源圖像進行格式轉(zhuǎn)化、圖像預處理、圖像二值化、形態(tài)學處理、孔洞填充以及邊緣檢測等處

3、理。同時針對圖像的特點，采用了圖像區(qū)域選定，圖像單位標定，圖像單體分析、圖像統(tǒng)計分析等技術(shù)，使得測量結(jié)果更接近于實際情況。在對顆粒圖像的處理過程中提出了基于形態(tài)學二值化算法、基于形態(tài)學的邊緣檢測算法以及形態(tài)學濾波算法。并應用了顆粒形態(tài)學及分形理論，檢測顆粒的相關形態(tài)參數(shù)：顆粒的投影面積、周長、粒徑、形狀因子、以及分形維數(shù)。檢測結(jié)果通過表格的方式給出。最后測試了顆粒物的濃度和粒度分布，并將結(jié)果通過分布圖的方式給出。 實驗表明用圖像