[發明專利]一種基于數字圖像技術的粉塵濃度測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201110295655.2
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102445409A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 滕光輝;余禮根;勞鳳丹;宗超;徐微微
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種基于數字圖像技術的粉塵濃度測量裝置，其特征在于，包括：依次連接的拍攝模板(1)、粉塵發生室(2)和圖像拍攝體(3)，所述圖像拍攝體(3)包括安裝于內部的攝像機(12)和輔助光源。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述拍攝模板(1)、粉塵發生室(2)和圖像拍攝體(3)之間均采用絲扣(6)連接。

3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述拍攝模板(1)的面向所述粉塵發生室(2)的一端安裝有透明隔板(5)，另一端安裝有黑白相間的棋盤網格狀模板(4)。

4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述粉塵發生室(2)上設有進風口(9)、排風口(10)，與所述進風口(9)連接的風管(8)，以及與所述風管(8)連接的離心風機(7)。

5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述圖像拍攝體(3)的面向所述粉塵發生室(2)的一端安裝有透明隔板(5)。

6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述輔助光源為LED光源(11)。

7.一種利用權利要求1～6中任一項所述的裝置測量粉塵濃度的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、利用所述攝像機(12)采集待測氣體引入所述粉塵發生室(2)之前所述拍攝模板(1)的圖像，運用圖像分割閥值算法對所述圖像進行處理，分別找出亮度直方圖中像素個數最大值及其所對應的亮度值，以獲得所述拍攝模板(1)的圖像的黑色區域和白色區域的固有視亮度值和

S2、將待測氣體引入所述粉塵發生室(2)，等待一定的時間，至所述粉塵發生室(2)內氣流混合均勻，形成穩定流場；

S3、利用所述攝像機(12)采集所述拍攝模板(1)的圖像，運用分割閥值算法處理圖像，獲得此時拍攝模板(1)的圖像的黑色區域和白色區域的視亮度值B_w(R)和B_b(R)，其中，R表示所述攝像機(12)鏡頭至所述拍攝模板(1)的垂直距離；

S4、根據公式M=ξR·{ln(Bw*-Bb*)-ln[Bw(R)-Bb(R)]}]]>計算待測氣體中粉塵濃度M，其中，比例系數ξ通過初設M為定值時經公式ξ=MR·{ln(Bw*-Bb*)-ln[Bw(R)-Bb(R)]}]]>計算確定。