[发明专利]一种基于机器视觉的新型水处理方法及其装置

摘要

一种基于机器视觉的新型水处理方法及其装置，利用机器视觉技术，将两台高精度工业摄像机与高性能工业计算机相连接组成水处理实时检测控制装置。该装置采用双池采样，工业计算机中安装自主设计的实验相关算法与工具，构成一个混凝投药闭环串级自动控制系统。其核心是图像采集和处理层，采用多模块化处理；在数据融合层对其进行多维数据融合与实验结果对比分析，最后根据结论，建立投药量与原水水质、混凝剂、絮凝池絮体等效粒径与数量，沉淀池絮体沉速、滤前水水质参数关系的多源数据融合的数学模型；在串级闭环控制层实现系统自动控制混凝剂的投加量，以达到保证供水水质，减少混凝剂的消耗量，降低制水成本的目的。本发明适用于水厂的水处理。

主权项

一种基于机器视觉的新型水处理方法，其特征在于，所述方法的具体流程为：（1）硬件设备层，采用双池采样，摄像机放置与连接；将两台工业摄像机分别固定于絮凝池和沉淀池的最佳位置，固定之前在控制室内将两台摄像机与工业计算机相连接组成实时监测控制装置；（2）图像采集和处理层进行图像采集，用专门的图像处理算法进行图像灰度增强，用top‑hat形态学滤波抑制图像噪声；（3）将预处理后的图像用开运算和闭运算解决图像中絮体粘连和边缘不齐通过检测识别模块计算出絮体的数量和等效粒径，通过跟踪模块得出絮体的沉降速度；（4）在数据融合层，结合原水水质、混凝剂、絮凝池絮体的等效粒径与数量，沉淀池絮体沉速和滤前水水质参数，通过数据融合模块进行处理得到反映水处理效果的唯一特征参数；（5）在串级闭环控制层，根据该特征量实现系统自动控制混凝剂的投加；然后返回第二步，直到达到我们要求的水质为止。