申请日2016.02.29
公开(公告)日2016.08.31
IPC分类号G01N15/06
摘要
本实用新型公开了一种基于图像处理的污水中悬浮颗粒浓度在线检测系统，利用图像分类识别技术，实时、准确的测量污水中悬浮物的浓度。该方案中显微镜对着污水竖直放置，CCD对着物镜拍摄图像，完成图像的收集，DSP处理器完成对图像的特征提取,高速处理,存储,并且完成对污水中悬浮物浓度的计算，然后我们采用无线传输设备Zigbee完成前端设备与终端设备之间的通信。本实用新型系统利用显微技术，图像处理技术，无线传输技术实现非接触式测量，能够准确、实时的测量污水中悬浮颗粒浓度。可有效的避免传统装置中测量装置实时性、在线性差的缺点，避免长时间受到污水的浸泡和冲刷，且极其容易损坏的缺点。
摘要附图
权利要求书
1.基于图像处理的污水中悬浮颗粒浓度在线检测系统，其特征在于，包括显微镜、CCD摄像机、DSP处理器、SD卡、无线发送模块、无线接收模块、控制模块七个部分，所述显微镜与CCD摄像机连接作为输入设备，CCD摄像机和SD卡与DSP处理器连接，DSP处理器与无线发送模块连接，无线发送模块与无线接收模块连接，无线接收模块与终端控制模块计算机连接。
2.根据权利要求1所述的基于图像处理的污水中悬浮颗粒浓度在线检测系统，其特征在于，所述输入设备模块包括显微镜、CCD摄像机，均用于收集污水图像数据。
3.根据权利要求1所述的基于图像处理的污水中悬浮颗粒浓度在线检测系统，其特征在于，所述显微镜用于放大污水中的微小颗粒，便于CCD数字彩色高清摄像头获取比较准确的图像信息。
4.根据权利要求1所述的基于图像处理的污水中悬浮颗粒浓度在线检测系统，其特征在于，DSP处理器用于处理CCD获取的图像信息。
5.根据权利要求1所述的基于图像处理的污水中悬浮颗粒浓度在线检测系统，其特征在于，所述SD卡用于存储采集的污水的数字图像信息。
6.根据权利要求1所述的基于图像处理的污水中悬浮颗粒浓度在线检测系统，其特征在于，所述无线发送模块、无线接收模块用于传送DSP处理器得到的数据信息，以及方便计算机对DSP处理器的控制。
说明书
基于图像处理的污水中悬浮颗粒浓度在线检测系统
技术领域
本实用新型涉及显微技术，图像处理技术，无线传输技术，具体涉及一种高可靠污水中悬浮颗粒浓度在线检测系统。
背景技术
在我国经济的快速发展的背景下，水污染越来越严重，国家高度重视水污染治理的问题。并且人们也越来越重视自己饮用水水质的好坏，污水中悬浮颗粒浓度是衡量水质好与坏的一个重要指标。在污水处理中，准确实时地测量污水中悬浮颗粒浓度对判断水中污染物，确保处理后的水的质量具有很重要的意义。
但是传统的测量装置实时性、在线性差，较长时间受到污水的浸泡，冲刷和腐蚀，严重影响测量的准确性，并且设备极其容易损坏。利用图像处理技术可有效地克服传统装置的不足之处，实现非接触式测量，能够准确、实时的测量污水中悬浮颗粒浓度。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供融合多种图像处理技术的高可靠污水中悬浮颗粒浓度在线检测系统。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：本实用新型提供了一个显微镜放大图像，集成DSP图像处理、无线传输数据的高可靠污水中悬浮颗粒浓度在线检测系统。该监测系统通过显微镜放大图像以及高清摄像头，来获取精确的污水图像，然后DSP处理器进行图像处理，经过无线传输和接收模块把数据传给计算机，最终获得污水浓度。
本实用新型的进一步改进包括：
该污水中悬浮颗粒浓度在线检测系统。包括以下几个部分：包括显微镜、CCD摄像机、DSP处理器、SD卡、无线发送模块、无线接收模块、控制模块七个部分，所述显微镜与CCD摄像机连接作为输入设备，CCD摄像机和SD卡与DSP处理器连接，DSP处理器与无线发送模块连接，无线发送模块与无线接收模块连接，无线接收模块与终端控制模块计算机连接。
所述输入设备模块包括显微镜、CCD摄像机，均用于收集污水图像数据。
所述显微镜用于放大污水中的微小颗粒，便于CCD数字彩色高清摄像头获取比较准确的图像信息，并且我们可以通过显微镜不同组合的目镜与物镜适用于不同的污水区域，以达到获得较精确图像的目的，所述显微镜采用显微镜型号为XJ-16型
所述SD卡用于存储采集的污水的数字图像信息。
所述摄像头用于捕获污水的图像信息，DSP处理器用于处理CCD获取的图像信息，先对采集的图像进行预处理，包括(中值滤波、高斯滤波等)，然后对图像增强处理，提高其对比度，利用水和悬浮物灰度差别大，对图像进行灰度化，再应用阈值法对图像二值分割，提取图像的特征值，最后通过面积的比例计算出污水中悬浮颗粒浓度。
所述控制模块计算机能将DSP处理器处理的结果呈现给操作人员，同时操作人员能通过计算机控制整个系统。
所述无线发送模块，无线接收模块分别为Zigbee发送模块，Zigbee接收模块。Zigbee是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术，是一种低速短距离传输的无线网络协议。具有低功耗，低成本，近距离，短时延，高容量，高安全，免执照频段等优点。
Zigbee是一种高可靠的无线数传网络，Zigbee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几千米，并且支持无限扩展，Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个Zigbee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展，这样控制人员可以很方便地进行数据传送以及利用计算机控制整个系统，所述Zigbee系统选用了MaxStream公司与Zigbee兼容的以FreescaleMC1319x芯片组为核心的XBeeProRF模块。
所述无线发送模块、无线接收模块用于传送DSP处理器得到的数据信息，以及方便计算机对DSP处理器的控制。
本实用新型的有益效果在于：
不仅能有效避免传统测量装置的各种不足，而且利用显微镜对污水图像进行放大，获得较为准确的图像，提高了数据的准确度。本实用新型实现了数据的无线传输技术，该技术使距离对数据传输的影响大大减小，并且减小了数据传输的成本。
