基于图像处理的污水悬浮颗粒浓度检测系统研究

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1、分类号ＴＰ２７７．単位代码１０说：？《获巧义乂學ＡＮＨＵＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣ圧ＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｒａ＿ｊｉｉ＾｜论文题目：基于图像处理的污水悬浮颗粒浓度检測系统硏宛作者姓名：章华专业名称；电路与系统肆师姓名；李振壁教授完成时间—六年六月：二〇Ｐ２７７论文编号：中图分类号：Ｔ学科分类号：５１０密级：公开安徽理王大学硕壬学位论文基于图像处理的污水悬浮颗粒浓度检测系统研究：作者姓名童坐专业名称：由路与系统研究方向：智能控制与图像处巧导师姓名：李振霉导师

2、单位：电气与信息工括举院；杨畅答辩委员会主席论文答辩日期：２０１６年６月２日安徽理工大学研究生处２０１６年６月２日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｉｒｃｕｉｔａｎｄＳｙｓｔｅｍ民ｅｓｅａｒｃｈｏｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏ打ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｓｔｅｍｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒｙｓｕｓｐｅｎｄｅｄａｒｔｉｃｌｅｓｂａｓｅｄｏｎｉｍａｅｒｏｃｅｓｓｉｎｐｇｐｇＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈａｎｇｈｕａＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＬｉＺｈｅｎｂｉＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｎｄＩｎ

3、ｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｎＨｉｉｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．１６８ＳｈｕｎｅｎＲｏａｄＨｕａｉｎａｎ２３２００１Ｐ．Ｒ．ＣＨＩＮＡ，ｇｇ，，，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｌ乂标注和致谢的地方Ｌ乂外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，化不旬含为获得安徽巧工或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一文堂。与我同工作的同＿志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

4、学位论文作者签矣：寺巧曰期：Ｈ（年ｂ月曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，巧：研究生在棱攻读学位巧间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可ＬＸ将学位论文的全部或部分巧容编入有关数据库进行检索，可Ｌ乂采用影印、缩印或担描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名签字日期：年月厂曰＾／一导师签笔：签字日期年＾月日摘要摘要随着社会经济

5、的发展，水污染现象日益严重。如何对污水进行治理已经是国家高度重视的问题。水质的好坏直接关系到人们的生活健康，污水悬浮颗粒浓度是衡量水质的一个重要指标，准确检测污水悬浮颗粒浓度对保证污水处理的出水质量ｙｊｉ及判断排泥时间起着关键作用。传统的污水恳浮颗粒浓度检测装置实时性、在线性差，不仅影响测量的准确性，而且极其容，长时间受到污水的浸泡和冲刷易损坏。ｆ＾澡题针对传统检测装置的不足，综合比较光电检测法、超声波检测法、微？一波检测法的优缺点。该，提出了种基于图像处理的污水悬浮颗粒浓度检测方法方法的主要特点是利用了图像处理技术，基于水和悬浮颗粒对光的反射特性不

6、同，利用ＦＰＧＡ处理器控制高分辨率的防水摄像头采集污水处理工艺氧化沟中的污水图像，运用图像处理算法对采集的污水图像进行处理，提取特征值，计算出污水悬浮颗粒浓度值。一数字图像处理技术本课题首先介绍了检测系统的关键技术，包括图像的滤波去噪、图像的光照不均匀校正、图像的阔值分割Ｗ及图像的特征提取，结合Ｍａｔｌａｂ工具对实际采集的污水图像进行仿真和分析，计算出污水悬浮颗粒浓度。同时对检测系统的整体方案进行了设计，包括硬件电路设升和软件算法设计，使系统能够实现对污水悬浮颗粒浓度的检测、发送、显示、语音播报，同时结合浓、度大小控制排泥时间。其中，硬件电路设

7、计包括ＦＰＧＡ最小系统、图像采集模块ＶＧＡ显示模块、语音模块、Ｚｉｇｂｅｅ无线传输模块、ＲＳ４８５通信模块。系统软件设计包括主程序设计、。、光照不均匀校正算法设计自适应模糊阀值分割算法设计等综合整篇文章，主要是针对污水图像的处理过程进行研究，图像预处理、图Ｊｌ像处理＾＾及图像特征值的提取，最关键是对图像处理中的阐值分割技术的研究，最终准确计算出污水悬浮颗粒的浓度。，实现了本课题的要求关键词：悬浮颗粒浓废污水；Ｍａｔｌ化；图像处理；ＦＰＧ