论文部分内容阅读
近年来,人们生活水平的不断提高和工业化的迅速发展,对饮用水水质的要求也越来越高。絮凝剂加注量的控制是水处理工艺过程中非常重要的处理环节,它将直接影响水处理的最终效果。解决水厂沉淀池中絮凝剂添加量的控制,开发技术性能更先进,使用范围更广,控制效果更好,成本相对较低,运行维护更便利的自动加矾系统,是水厂实现自动化生产的关键,也是整个水处理行业迫切解决的一个具有挑战性的课题。
本文分析了水处理技术的基本知识以及水处理工艺中混凝加药控制技术的发展现状,在常用的混凝剂加注控制系统原理的基础上,设计了一种利用数字图像处理技术进行絮体图像采集与处理的检测系统,给出了设计思想、设计方案、图像处理的具体算法与软件实现以及对实验结果分析。
本文的研究重点是絮凝图像的图像采集和图像处理部分,将数字图像处理技术应用于水处理过程控制中。在图像采集过程中,充分考虑絮凝设备、采集环境等因素的影响,对原有实验设备进行改进,将絮体引流至采样窗进行絮体图像采集,提高了絮凝图像的采集质量,降低了以往通过大量算法来解决由运动产生絮体图像模糊、絮体重叠等现象,在很大程度减少了算法的计算量,提高了絮凝控制的实时性。重点研究了图像处理部分,主要包括絮凝图像的平滑滤波处理、絮体阈值分割、絮体颗粒连通性判别标识、絮体颗粒特征提取以及粘连絮体颗粒分割等一系列算法及改进,全部算法均在VC环境下编程实现,完成了对于混凝过程中絮凝体图像特征参数提取和分析工作。实验结果表明,本文研究设计的算法对于检测絮体的面积、周长、平均粒径等特征参数是切实可行的,实现了絮凝剂添加量控制系统中絮体性状的无接触式检测,有利于提高水厂的自动化水平,具有重要的应用价值。