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原文传递基于图像处理的水油分层混合液含水率检测方法及装置

专利名称：	基于图像处理的水油分层混合液含水率检测方法及装置
摘要：	本发明公开了一种基于图像处理的水油分层混合液含水率检测方法及装置，通过采集水油分层混合液的图像信息，利用图像处理算法，检测出空气与石油交界、石油与水交界、容器底部边沿所在位置坐标点，计算水油分层混合液含水率；本发明提供的水油分层混合液含水率检测方法中采用了灰度累加差值的方法对水油分层混合液灰度图像进行处理，减少了噪声对检测准确度的影响，提高了检测的准确率，测量周期短，且测量误差小，测量精度较高；并且本发明提供的水油分层混合液含水率检测装置较传统测量装置，自动化程度高，且操作步骤简单，并且可实现测试数据远程传输。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西北大学
发明人：	唐升;储波;刘清;彭进业
专利状态：	有效
申请日期：	2018-11-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201811452257.5
公开号：	CN109738433A
代理机构：	西安恒泰知识产权代理事务所
代理人：	李婷
分类号：	G01N21/84(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	710069 陕西省西安市太白北路229号
主权项：	1.一种基于图像处理的水油分层混合液含水率检测方法，其特征在于，所述的方法按照以下步骤执行：步骤1、采集所述的水油分层混合液的RGB图像，获得原始RGB图像；步骤2、对所述的原始RGB图像进行灰度化，获得灰度图像；步骤3、将所述的灰度图像转换为矩阵形式，求取矩阵形式的灰度图像每一行灰度值之和，获得图像灰度累加值序列；步骤4、将所述图像灰度累加值序列进行差分处理，获得图像灰度差分值序列，所述的灰度累加值序列包括I个灰度值，所述的图像灰度差分值序列包括I-1个灰度差分值，I为大于1的整数；所述的图像灰度差分值序列中第i个灰度差分值Di为： Di＝Gi+1-Gi 式V 其中，i＝1,2,…,I-1，Gi+1为图像灰度累加值序列中第i+1个灰度累加值，Gi为图像灰度累加值序列中第i个灰度累加值；步骤5、将所述的图像灰度差分值序列转换为图像形式，所述图像形式的灰度差分值序列的横坐标为所述灰度图像的纵坐标，纵坐标为灰度差分值；将所述图像形式的图像灰度差分值序列中的所有点的纵坐标按照纵坐标大小降序排列，选取前三个纵坐标对应的横坐标，分别为第一坐标Y1，第二坐标Y2以及第三坐标Y3；步骤6、根据所述的第一坐标Y1，第二坐标Y2以及第三坐标Y3，采用式VI获得所述水油分层混合液的含水率Radio。 2.如权利要求1所述的基于图像处理的水油分层混合液含水率检测方法，其特征在于，所述的步骤2中对所述的原始RGB图像采用式IV的灰度处理，获得水油分层混合液灰度图像Gray2： Gray2＝(R·19595+G·38469+B·7472)＞＞16 式IV 其中，R、G以及B分别代表原始RGB图像的R分量的值、G分量的值以及B分量的值，＞＞表示右移运算。 3.一种基于图像处理的水油分层混合液含水率检测装置，其特征在于，用于实现权利要求1-2任一项权利要求所述的基于图像处理的水油分层混合液含水率检测方法，所述的装置包括图像采集模块、图像预处理模块、图像灰度序列计算模块、图像灰度差分值序列计算模块、图像灰度差分值排序模块以及含水率计算模块；所述的图像采集模块与所述的图像预处理模块连接，用于采集所述的水油分层混合液的RGB图像，获得原始RGB图像，并将所述的原始RGB图像发送给图像预处理模块；所述的图像预处理模块与所述的图像灰度序列计算模块连接，用于对所述的原始RGB图像进行灰度化，获得灰度图像，并将所述的灰度图像发送给图像灰度序列计算模块；所述的图像灰度序列计算模块与所述的图像灰度差分值序列计算模块连接，用于将所述的灰度图像转换为矩阵形式，求取矩阵形式的灰度图像每一行灰度值之和，获得图像灰度累加值序列，并将所述的图像灰度累加值序列发送给所述的图像灰度差分值序列计算模块；所述的图像灰度差分值序列计算模块与所述的图像灰度差分值排序模块连接，用于将所述图像灰度累加值序列进行差分处理，获得图像灰度差分值序列，所述的灰度值序列包括I个灰度值，所述的图像灰度差分值序列包括I-1个灰度差分值，I>1；所述的图像灰度差分值序列中第i个灰度差分值Di为： Di＝Gi+1-Gi 式V 其中，i＝1,2,…,I-1，Gi+1为图像灰度累加值序列中第i+1个灰度值，Gi为图像灰度累加值序列中第i个灰度值；还用于将所述的图像灰度差分值序列发送给所述的图像灰度差分值排序模块；所述的图像灰度差分值排序模块与所述的含水率计算模块连接，用于将所述的图像灰度差分值序列转换为图像形式，所述图像形式的灰度差分值序列的横坐标为所述灰度图像纵坐标，纵坐标为灰度差分值；还用于将所述图像形式的图像灰度差分值序列中的所有点的纵坐标按照纵坐标大小降序排列，选取前三个纵坐标对应的横坐标，分别为第一坐标Y1，第二坐标Y2以及第三坐标Y3；还用于将所述的第一灰度差分值Y1，第二灰度差分值Y2以及第三灰度差分值Y3发送给所述的含水率计算模块；所述的含水率计算模块用于根据所述的第一灰度差分值Y1，第二灰度差分值Y2以及第三灰度差分值Y3，采用式VI获得所述水油分层混合液的含水率Radio；所述的含水率计算模块还用于输出所述的水油分层混合液的含水率Radio。 4.如权利要求3所述的基于图像处理的水油分层混合液含水率检测装置，其特征在于，所述的装置还包括数据远程共享模块；所述的数据远程共享模块与所述的含水率计算模块连接，用于将所述含水率计算模块输出的水油分层混合液的含水率通过网络共享方式发送至远程用户。
所属类别：	发明专利