基于機器視覺的污泥沉降過程檢測方法研究.pdf

1、通過活性污泥沉降實驗獲得沉降過程中的沉降速度、沉降比、污泥體積指數(shù)等特征指標，對于研究污泥的脫水性能具有重要指導意義。然而，當前污泥沉降實驗中各特征指標的測量還缺乏高效的方法，許多實驗仍依賴人工檢測。這不僅降低了實驗效率，而且在長時間監(jiān)測時也容易由于人眼疲勞等影響帶來更多的測量誤差。機器視覺依靠其精度高、穩(wěn)定性好、功能強大等特點已迅速成為測試測量的一種新方法，被廣泛應用于多種工業(yè)測量場合。
　　本文基于機器視覺技術研究了污泥沉降過

2、程中各項指標的檢測方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)高效、準確、自動監(jiān)測污泥沉降過程的需求。首先，本文從污泥沉降的基本理論出發(fā)，對沉降指標的意義和當前已有檢測方法進行了深入研究。其次，對機器視覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及相機標定技術進行了總結(jié)研究，對基于邊緣檢測、霍夫變換檢測直線等常用圖像處理算法進行了詳細的實驗研究。基于實驗研究，本文提出了基于輪廓提取、連通區(qū)域標記算法的泥水分界面位置檢測算法；該算法首先進行泥水分界面檢測，進而基于輪廓和連通區(qū)域標記讀取泥水分界面

3、的刻度值；該方法不依靠人工智能識別即可讀取泥水分界面的刻度值，有效降低了算法的復雜度，提高了檢測速度。本文同時給出了基于泥水分界面檢測的沉降速度、沉降比計算方法。最后，本文基于NI1764智能相機、光源、計算機等硬件設備搭建機器視覺檢測系統(tǒng)，在VS2010中配合OpenCV視覺庫函數(shù)編寫基于MFC框架的檢測平臺軟件程序。
　　結(jié)合本文的實驗平臺，研究了不同規(guī)格量筒中，不同濃度污泥的沉降過程。本文的實驗結(jié)果驗證了算法的有效性，同時以