[发明专利]湍动条件下低浓度污泥沉降速率的测量方法和装置

摘要

一种湍动条件下低浓度污泥沉降速率的测量方法和装置，通过处理污泥的影像从而获取污泥测量资料，影像获取设备经数据线与测量计算机相连，测量计算机包括：影像撷取模块、影像处理模块和影像测量模块，影像测量模块用于根据影像处理模块所获取的资料进行运算，以获取被测污泥的资料，其包含污泥粒径测量子模块，用于根据影像处理模块所获取的污泥影像，计算污泥影像的平均粒径，以根据换算比例计算被测量污泥的实际平均粒径；污泥沉降速率测量子模块，用于根据处理模块所获取的两帧影像进行运算，计算出在影像上污泥运动的速率，并由换算比例计算出实际污泥沉降速率。本发明具有测量结果精度高，同时测量快速、使用方便及自动化的优点。

主权项

1.一种湍动条件下低浓度污泥沉降速率的测量方法，包括：(a)影像撷取步骤，获取沉降柱中被测污泥的影像；(b)影像处理步骤，将被测污泥的影像转换成计算机可识别处理的格式，并根据沉降柱的实际尺寸以及该沉降柱的影像尺寸计算测量中所用的换算比例；(c)影像测量步骤，测量影像以获取被测污泥的资料；其特征在于所述影像测量步骤包括：污泥粒径测量步骤(405)，测量污泥影像中污泥的的平均粒径，以根据换算比例计算被测量污泥的实际平均粒径，该污泥粒径测量步骤依次包含下列步骤：二值化处理步骤(501)，对获取的污泥影像进行二值化处理；对象标记步骤(502)，将影像中的各污泥粒子进行对象标记；计算粒径步骤(503)，计算影像中各污泥粒子的粒径，以计算影像中污泥的平均粒径，根据换算比例计算污泥的实际平均粒径；污泥沉降速率测量步骤(408)，选取相邻的两帧污泥影像，根据同一个污泥粒子在两帧影像中的相对位移计算该污泥粒子的沉降速率，以计算出在影像上污泥运动的速率，并由换算比例计算出污泥实际沉降速率，该污泥沉降速率测量步骤依次包含下列步骤：划分搜索区域步骤(601)，获取相邻两帧影像，在第一帧影像中划分子窗口f，以及在第二帧影像中以f为中心划分搜索区域；粒子匹配计算步骤(602)，对在搜索区域中的粒子进行匹配计算，以在第二帧影像中找出在第一帧子窗口f中的污泥粒子；计算粒子的沉降速率步骤(603)，根据分子窗口f中的污泥粒子在两帧影像中的相对位移，计算在影像中粒子的二维速率，由粒子垂向速度的加权平均值换算出实际条件下污泥的沉降速率。