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原文传递水下粒径在线测量系统及方法

专利名称：	水下粒径在线测量系统及方法
摘要：	本发明提出了水下粒径在线测量系统及方法，所述系统包括光源照射模块、摄像机拍摄模块以及图像处理模块；所述光源照射模块包括激光器以及光纤，光纤一端与激光器连接，另一端置于水中且水平设置；所述摄像机拍摄模块用于采集水下微小颗粒图像；所述图像处理模块用于根据采集的微小颗粒图像计算出微小颗粒直径；其中，所述摄像机拍摄模块包括摄像机、方形铝管和直角反射镜，所述方形铝管的一端设置直角反射镜，并将该端置入水下且直角反射镜正对光纤另一端端口，所述摄像机镜头正对方形铝管的另一端。本发明结构简单，操作方便。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京理工大学
发明人：	房红兵;陈金旭;高恩浩;沙云容;张鹏
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910172422.X
公开号：	CN109883905A
代理机构：	南京理工大学专利中心
代理人：	马鲁晋
分类号：	G01N15/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	210094 江苏省南京市玄武区孝陵卫200号
主权项：	1.水下粒径在线测量系统，其特征在于，包括光源照射模块、摄像机拍摄模块以及图像处理模块；所述光源照射模块包括激光器以及光纤，光纤一端与激光器连接，另一端置于水中且水平设置；所述摄像机拍摄模块用于采集水下微小颗粒图像；所述图像处理模块用于根据采集的微小颗粒图像计算出微小颗粒直径；其中，所述摄像机拍摄模块包括摄像机、方形铝管和直角反射镜，所述方形铝管的一端设置直角反射镜，并将该端置入水下且直角反射镜正对光纤另一端端口，所述摄像机镜头正对方形铝管的另一端。 2.根据权利要求1所述的水下粒径在线测量系统，其特征在于，图像处理模块根据采集的微小颗粒图像计算出微小颗粒直径的具体步骤为：对获取的待检测图像进行平滑去噪处理得到预处理后图像；将预处理后的彩色图转换成灰度图；根据预处理后图像中的亮度梯度在灰度中跟踪边缘，并对边缘进行筛选、二值化得到预处理后图像的边缘二值图像，所述边缘二值图像中包含各待检测物体的边缘信息；将所述各待检测物体的边缘信息存储于链表中，同一个待检测物体的边缘点位置信息位于同一组链表中；对于任意一组目标链表，随机选取初始点，获取距离初始点最远的目标点，将初始点与目标点连线的中间点作为目标链表对应的待检测物体的准圆心点；根据目标链表中的每个点到准圆心点的距离Si求取目标链表对应的待检测物体的方差，若方差小于预设阈值，则确定目标链表对应的待检测物体为圆形或类圆形，将每个点到准圆心点的距离的平均值的两倍作为微小颗粒直径；否则，将最大的距离值的两倍作为微小颗粒直径。 3.基于权利要求1所述的水下粒径在线测量系统的测量方法，其特征在于，具体步骤为：将激光器与光纤的一端连接，光纤的另一端置入水底且平行设置；将方形铝管设置有直角反射镜的一端伸入水下，直角反射镜正对光纤另一端端口，摄像机镜头正对方形铝管的另一端拍摄小颗粒图像；根据采集的微小颗粒图像计算出微小颗粒直径。 4.根据权利要求3所述的水下粒径在线测量方法，其特征在于，根据采集的微小颗粒图像计算出微小颗粒直径的具体步骤为：对获取的待检测图像进行平滑去噪处理得到预处理后图像；将预处理后的彩色图转换成灰度图；根据预处理后图像中的亮度梯度在灰度中跟踪边缘，并对边缘进行筛选、二值化得到预处理后图像的边缘二值图像，所述边缘二值图像中包含各待检测物体的边缘信息；将所述各待检测物体的边缘信息存储于链表中，同一个待检测物体的边缘点位置信息位于同一组链表中；对于任意一组目标链表，随机选取初始点，获取距离初始点最远的目标点，将初始点与目标点连线的中间点作为目标链表对应的待检测物体的准圆心点；根据目标链表中的每个点到准圆心点的距离Si求取目标链表对应的待检测物体的方差，若方差小于预设阈值，则确定目标链表对应的待检测物体为圆形或类圆形，将每个点到准圆心点的距离的平均值的两倍作为微小颗粒直径；否则，将最大的距离值的两倍作为微小颗粒直径。
所属类别：	发明专利