[发明专利]一种含油污水气浮法除污的压力控制方法

权利要求书

1.一种含油污水气浮法除污的压力控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

获取不同给压压力下气浮池的气泡图像；根据各给压压力对应的气泡图像中像素点的灰度值和像素点之间的距离，对各给压压力对应的气泡图像中的像素点进行初始聚类，得到各给压压力对应的气泡图像对应的各第一聚类簇；

将各给压压力对应的气泡图像划分为设定个数的区域；对于任一给压压力对应的气泡图像的任一区域：根据该区域对应的各聚类簇的平均灰度值和任意两个聚类簇的像素中心之间的距离，计算任意两个聚类簇之间的聚类距离；根据所述聚类距离，对该区域进行层次聚类，得到该区域对应的各第二聚类簇；

统计各给压压力对应的气泡图像中第二聚类簇的数量；计算各给压压力对应的气泡图像中第二聚类簇的加权平均大小；根据所述各给压压力对应的气泡图像中第二聚类簇的数量和第二聚类簇的加权平均大小，计算各给压压力对应的污水气浮效果评价指标；根据所述各给压压力对应的污水气浮效果评价指标，得到最优给压压力。

2.根据权利要求1所述的一种含油污水气浮法除污的压力控制方法，其特征在于，采用如下公式计算任意两个聚类簇之间的聚类距离：

其中，为任意两个聚类簇之间的聚类距离，为其中一个聚类簇的平均灰度值，为另一个聚类簇的平均灰度值，为这两个聚类簇的像素中心之间的距离。

3.根据权利要求1所述的一种含油污水气浮法除污的压力控制方法，其特征在于，所述根据所述聚类距离，对该区域进行层次聚类，得到该区域对应的各第二聚类簇，包括：

采用如下公式计算该区域的聚类评价指标：

其中，为该区域的聚类评价指标，为该区域聚类簇的平均大小，为该区域聚类簇的平均灰度值的方差，为该区域聚类簇的数量；

根据该区域任意两个聚类簇之间的聚类距离，对该区域进行层次聚类，判断该区域的聚类评价指标是否大于设定阈值，若大于，停止对该区域的聚类，将最后一次聚类得到的聚类簇记为该区域对应的各第二聚类簇。

4.根据权利要求1所述的一种含油污水气浮法除污的压力控制方法，其特征在于，对于任一第一聚类簇：该聚类簇中像素点的灰度值相等。

5.根据权利要求1所述的一种含油污水气浮法除污的压力控制方法，其特征在于，所述计算各给压压力对应的气泡图像中第二聚类簇的加权平均大小，包括：

对于任一给压压力对应的气泡图像：

统计该气泡图像中各第二聚类簇中像素点的个数，将像素点个数大于第一阈值且小于第二阈值的第二聚类簇记为目标聚类簇；所述第一阈值小于第二阈值；

计算目标聚类簇中像素点的个数之和，统计目标聚类簇的总个数；计算目标聚类簇中像素点的个数之和与目标聚类簇的总个数的比值，将该比值记为该气泡图像中第二聚类簇的加权平均大小。

6.根据权利要求1所述的一种含油污水气浮法除污的压力控制方法，其特征在于，所述根据所述各给压压力对应的气泡图像中第二聚类簇的数量和第二聚类簇的加权平均大小，计算各给压压力对应的污水气浮效果评价指标，包括：

分别计算各给压压力对应的气浮池的气泡图像的平均灰度值与未经处理的污水的平均灰度值的差值；

根据各给压压力对应的气泡图像中第二聚类簇的数量、第二聚类簇的加权平均大小及气浮池的气泡图像的平均灰度值与未经处理的污水的平均灰度值的差值，计算各给压压力对应的污水气浮效果评价指标。

7.根据权利要求6所述的一种含油污水气浮法除污的压力控制方法，其特征在于，所述计算各给压压力对应的污水气浮效果评价指标，包括：

对于任一给压压力对应的气泡图像：计算该给压压力对应的气泡图像中第二聚类簇的总个数、第二聚类簇的加权平均大小及气浮池的气泡图像的平均灰度值与未经处理的污水的平均灰度值的差值的乘积，将所述乘积作为该给压压力对应的污水气浮效果评价指标。

8.根据权利要求1所述的一种含油污水气浮法除污的压力控制方法，其特征在于，所述根据所述各给压压力对应的污水气浮效果评价指标，得到最优给压压力，包括：

根据各给压压力和污水气浮效果评价指标，构建各给压压力对应的二元组；所述二元组中第一个元素为给压压力值，第二个元素为对应的污水气浮效果评价指标；

筛除污水气浮效果评价指标小于气浮效果阈值的二元组；

将剩余二元组中最小的给压压力作为最优给压压力。