[实用新型]一种可视化光电追踪絮体组合成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种可视化光电追踪絮体组合成像系统，可用于实时监测水处理阶段的絮体生长变化情况。 

背景技术

混凝剂投加的自动控制是水处理工艺中一个非常重要的环节，关系到出水水质的好坏和整个工艺的成本高低。如何根据水质变化及时确定混凝剂投加量是水处理技术中的重点和难点。近年来，以絮体等效直径作为特征参数来控制混凝剂的投加量成为混凝自动控制的有效手段。絮体的等效直径与出水浊度有良好的相关性，通过对絮体等效直径的监测可以掌握水处理出水水质，判断混凝剂投加量是否合适。但是，目前对絮体等效直径的计算所依赖的检测手段不能满足实时跟踪絮体变化的要求，往往与实际相比处于滞后阶段。因此，优化絮体性状捕捉技术，把复杂的混凝絮体生长变化过程用直观的图像和精确的数据表达出来，从而实现混凝剂投加量的自动控制。 

本专利的目的在于解决上述絮体等效直径计算时存在的问题，提供了一种可视化光电追踪絮体组合成像系统。 

发明内容

本发明包括水下摄影机，速度传感器，光电跟踪仪，数据采集器和图形工作站。水下摄影机采用360度旋转式水下红外摄影机，用于水下全方位监测捕捉絮凝反应池中的絮体生长变化图像。速度传感器采用光电流速传感器，用以接受并传输水下摄影机捕捉的图像信号。光电跟踪仪是该系统的核心部件，负责空间全景扫描的监视和控制。数据采集器具备实时采集、自动存储、即时反馈、自动处理、自动的功能，为现场数据的真实性、实时性提供了保证。图形工作站采用Unix工作站，完成絮体图像的可视化编辑。一种可视化光电追踪絮体组合成像系统，该系统包括水下摄影机（1），速度传感器（2），光电跟踪仪（3），数据采集器（4）和图形工作站（5）；速度传感器（2）与光电跟踪仪（3）相连，捕捉絮体在混凝阶段随速度变化的图像。 

所述的水下摄影机为360度旋转式水下红外摄影机，具备一路视频输入功能。亮度、对比度均可进行同步调节，所有显示设置可通过遥控器进行调控。画面清晰，细腻能够精确捕捉絮体的变化情况。 

所述的速度传感器为非接触式光电流速传感器，其稳定性较好，不易受外部噪声干扰，对测量电路无特殊要求，且结构简单，成本低，性能稳定可靠。 

所述的光电跟踪仪为基于FPGA跟踪伺服器的光电跟踪仪，具有高精度、高集成度的优点，提高了实时絮体图像采集的敏感性。 

所述的数据采集器连接检测仪器，实现检测仪器数字化，能够自动从光电跟踪仪中获取采集的数据，进行记录，分析计算，对采集结果进行自动判断，同时其具有一体性、机动性、体积小、重量轻等特点，适合现场数据整理、分析。 

所述的图形工作站为Unix工作站，具有连续性工作时间长，采用计算机图像生成技术能较好地模拟絮体运动的动态行为过程等优势。 

本实用新型流程设计先进，一体化结构便于系统的运行、管理，可用于科研机构进行絮凝阶段混凝剂投加模拟研究。通过对絮体的可视化跟踪，达到有效计算絮体等效直径以控制混凝效果的目的。 

附图说明

附图为本实用新型一种可视化光电追踪絮体组合成像系统的流程示意图。 

图中：1水下摄影机，2速度传感器，3光电跟踪仪，4数据采集器，5图形工作站。 

具体实施方式

附图为本实用新型的一种具体实施例，该实施例包括水下摄影机1，三台水下摄影机1同时进行絮凝阶段絮体的生长情况捕捉，将采集到的絮体生长图像信号发送至速度传感器2，获得絮体不同运动情况下的多路信号，再传输至光电跟踪仪3，经过信号的跟踪、编辑、筛选，同时进入到数据采集器4和图形工作站5，在数据采集器4中进行数据的批量处理、存储，完成数字信号集成化编辑、处理后再将信号送至图形工作站5，与图形工作站5中与前期的数据进行整合，在此完成絮体的可视化同步图像。