[發明專利]基于圖像處理的水油分層混合液含水率檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201811452257.5
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109738433B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 唐升;儲波;劉清;彭進業
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G06T7/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

本發明公開了一種基于圖像處理的水油分層混合液含水率檢測方法及裝置，通過采集水油分層混合液的圖像信息，利用圖像處理算法，檢測出空氣與石油交界、石油與水交界、容器底部邊沿所在位置坐標點，計算水油分層混合液含水率；本發明提供的水油分層混合液含水率檢測方法中采用了灰度累加差值的方法對水油分層混合液灰度圖像進行處理，減少了噪聲對檢測準確度的影響，提高了檢測的準確率，測量周期短，且測量誤差小，測量精度較高；并且本發明提供的水油分層混合液含水率檢測裝置較傳統測量裝置，自動化程度高，且操作步驟簡單，并且可實現測試數據遠程傳輸。

技術領域

本發明涉及水油分層混合液含水率檢測方法及裝置，具體涉及一種基于圖像處理的水油分層混合液含水率檢測方法及裝置。

背景技術

水油分層混合液中含水率是化工行業中的一個重要參數，例如原油含水率，在原油加工、儲存、運輸、定價等方面具有重要的參考價值。在油田開采的過程中，通過測量原油含水率便可及時預測油井水位，估計油層位置，為油田開采提供參考，對油田開采實現自動化具有重要意義。

水油分層混合液中含水率的測量方法主要有電容檢測法、電磁波檢測法、蒸餾法、卡爾-費休法等，電容檢測法是將水油分層混合液作為電容傳感器的電介質通過電容傳感器的兩個極板，再通過測量兩極板的電容值得出水油分層混合液的含水率，不同水油分層混合液的含水量的不同，其對應的介電常數也不同，進而測的電容值也將不同。電磁波法利用不同介質對于電磁波的吸收程度不同這一基本原理來實現，通過設備中的振蕩電路，將電能轉化為電磁波能量，電磁波輻射到待檢測的水油分層混合液中，再測量通過待檢測水油分層混合液的電磁波輻射強度得到水油分層混合液含水率。蒸餾法的主要原理為通過一定的化學方法將水和油分離出來，分別測量水和油的質量或體積得出水油分層混合液含水率。卡爾-費休法是向水油分層混合液中加入定量的化學試劑，通過化學反應定量測量水油分層混合液中的含水量。

電容檢測法和電磁波檢測法屬于在線檢測的范疇，對應的檢測裝置部署在生產現場，檢測實時性好，但是該方法對檢測裝置要求苛刻，環境因素對測量結果有較大影響，通常檢測準確度較低。蒸餾法和卡爾-費休法屬于離線檢測的范疇，整個檢測過程完全在實驗室進行，檢測過程中受環境因素干擾較小，檢測精度較高，但是檢測周期較長，難以保證檢測的實時性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于圖像處理的水油分層混合液含水率檢測方法及裝置，用以解決現有技術中的水油分層混合液含水率檢測方法存在的檢測實時性與檢測精度無法同時保證等問題。

為了實現上述任務，本發明采用以下技術方案：

一種基于圖像處理的水油分層混合液含水率檢測方法，所述的方法按照以下步驟執行：

步驟1、采集所述的水油分層混合液的RGB圖像，獲得原始RGB圖像；

步驟2、對所述的原始RGB圖像進行灰度化，獲得灰度圖像；

步驟3、將所述的灰度圖像轉換為矩陣形式，求取矩陣形式的灰度圖像每一行灰度值之和，獲得圖像灰度累加值序列；

步驟4、將所述圖像灰度累加值序列進行差分處理，獲得圖像灰度差分值序列，所述的灰度累加值序列包括I個灰度值，所述的圖像灰度差分值序列包括I-1個灰度差分值，I為大于1的整數；

所述的圖像灰度差分值序列中第i個灰度差分值D_i為：

D_i＝G_i+1-G_i 式V

其中，i＝1,2,…,I-1，G_i+1為圖像灰度累加值序列中第i+1個灰度累加值，G_i為圖像灰度累加值序列中第i個灰度累加值；