[发明专利]一种基于数字图像技术的粉尘浓度测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于数字图像技术的粉尘浓度测量装置，其特征在于，包括：依次连接的拍摄模板(1)、粉尘发生室(2)和图像拍摄体(3)，所述图像拍摄体(3)包括安装于内部的摄像机(12)和辅助光源。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述拍摄模板(1)、粉尘发生室(2)和图像拍摄体(3)之间均采用丝扣(6)连接。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述拍摄模板(1)的面向所述粉尘发生室(2)的一端安装有透明隔板(5)，另一端安装有黑白相间的棋盘网格状模板(4)。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述粉尘发生室(2)上设有进风口(9)、排风口(10)，与所述进风口(9)连接的风管(8)，以及与所述风管(8)连接的离心风机(7)。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像拍摄体(3)的面向所述粉尘发生室(2)的一端安装有透明隔板(5)。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述辅助光源为LED光源(11)。

7.一种利用权利要求1～6中任一项所述的装置测量粉尘浓度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、利用所述摄像机(12)采集待测气体引入所述粉尘发生室(2)之前所述拍摄模板(1)的图像，运用图像分割阀值算法对所述图像进行处理，分别找出亮度直方图中像素个数最大值及其所对应的亮度值，以获得所述拍摄模板(1)的图像的黑色区域和白色区域的固有视亮度值和

S2、将待测气体引入所述粉尘发生室(2)，等待一定的时间，至所述粉尘发生室(2)内气流混合均匀，形成稳定流场；

S3、利用所述摄像机(12)采集所述拍摄模板(1)的图像，运用分割阀值算法处理图像，获得此时拍摄模板(1)的图像的黑色区域和白色区域的视亮度值B_w(R)和B_b(R)，其中，R表示所述摄像机(12)镜头至所述拍摄模板(1)的垂直距离；

S4、根据公式M=ξR·{ln(Bw*-Bb*)-ln[Bw(R)-Bb(R)]}]]>计算待测气体中粉尘浓度M，其中，比例系数ξ通过初设M为定值时经公式ξ=MR·{ln(Bw*-Bb*)-ln[Bw(R)-Bb(R)]}]]>计算确定。