公布日：2022.05.17
申请日：2021.12.31
分类号：C02F9/00(2006.01)I;C02F1/48(2006.01)I;G06T3/00(2006.01)I;G06T7/00(2017.01)I;G06K9/62(2022.01)I;G06V10/762(2022.01)I
摘要
本发明涉及一种污水多级处理系统，属于污水的处理领域。处理系统包括图像采集器和控制器，采集器用于实时采集水下图像，所述控制器用于：实时获取水下图像，将所述水下图像转换为水下灰度图像；计算各水下灰度图像的水体浑浊度，将水体浑浊度首次大于第一设定浑浊度阈值的时刻作为电磁场强度调节起始时刻；自电磁场强度调节起始时刻以后，不断增加电磁场强度，直至增加后的电磁场强度对应的最佳聚沉程度大于设定聚沉程度阈值，将最后一次增加后的电磁场强度作为最佳电磁场强度；按照最佳电磁上强度对水体进行净化，直至净化后的水体浑浊度低于第二浑浊度阈值。本发明能够实现对电磁场强度的精准控制，可用于水污染等环境保护专用设备制造。
权利要求书
1.一种污水多级处理系统，其特征在于，所述处理系统包括图像采集器和控制器，所述图像采集器用于实时采集水下图像，所述控制器用于：实时获取所述水下图像，将所述水下图像转换为水下灰度图像；计算各水下灰度图像的水体浑浊度，将水体浑浊度首次大于第一设定浑浊度阈值的时刻作为电磁场强度调节起始时刻；自电磁场强度调节起始时刻以后，不断增加电磁场强度，直至增加后的电磁场强度对应的最佳聚沉程度大于设定聚沉程度阈值，将最后一次增加后的电磁场强度作为最佳电磁场强度；按照最佳电磁场强度对水体进行净化，直至净化后的水体浑浊度低于第二浑浊度阈值；所述电磁场强度对应的最佳聚沉程度是根据各颗粒对应的运动方向、移动距离和颗粒的聚集程度计算得到的；利用均值漂移聚类算法对颗粒运动方向的交点进行聚类，根据聚类结果得到所述颗粒的聚集程度；电磁场强度对应的最佳聚沉程度的计算公式为：
其中，Dj表示第j时刻电磁场强度对应的最佳聚沉程度，mg表示第g个聚类窗口中的交点个数，Mg表示第g个聚类窗口对应的局部区域中的交点个数，Gj为第j时刻对应的水下灰度图像对应的聚类窗口的个数，Sj表示第j时刻对应的水下灰度图像对应的颗粒个数，vj-2,s表示j-2时刻第s个颗粒的运动方向，vj-1,s表示j-1时刻第s个颗粒的运动方向，vj,s为表示j时刻第s个颗粒的运动方向，tj-2,s表示第j-2和j-1时刻之间第s个颗粒的位移距离，tj-1,s表示第j-1和j时刻之间第s个颗粒的位移距离。
2.根据权利要求1所述的污水多级处理系统，其特征在于，所述水下图像为图像采集器拍摄的水体中的目标白色标识板的图像。
3.根据权利要求1所述的污水多级处理系统，其特征在于，所述计算各水下灰度图像的水体浑浊度，将水体浑浊度首次大于第一设定浑浊度阈值的时刻作为电磁场强度调节起始时刻，包括：对于任一水下灰度图像：根据该水下灰度图像中各列的灰度值之和计算污水的纵向浑浊程度；根据该水下灰度图像中各行的灰度值之和计算污水的横向浑浊程度；判定污水的纵向浑浊程度和横向浑浊程度是否均大于第一设定浑浊度阈值；将首次均大于的时刻作为电磁场强度调节起始时刻。
4.根据权利要求3所述的污水多级处理系统，其特征在于，计算污水的纵向浑浊程度的公式为：
其中，G1表示污水的纵向浑浊程度，Lx表示第x列像素点的灰度值之和，L1为所有列的灰度值之和的均值，N为总列数，ψ为超参数，Tanh表示双曲线正切函数；计算污水的横向浑浊程度：
G2表示污水的横向浑浊程度，Ly表示第y行像素点的灰度值之和，L2为所有行的灰度值之和的均值，M为总行数。
（发明人：陈芸;卢庆峰）
