CN105628707A - 水处理树脂界面图像识别方法 - Google Patents

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Abstract

水处理树脂界面图像识别方法，在树脂罐窥视镜位置安装工业摄像头，摄像头组件内设有CPU、千兆以太网和可编程I/O接口，摄像头以每秒30-100帧的速度拍照，摄像头组件对所拍的画面进行处理识别，采用包括图像分割、轮廓特征、一维边缘提取、基于灰度值的模板匹配等图像识别技术，当识别到树脂分离的清晰界面后，发出通讯信号或DO干接点信号给PLC/DCS系统；工业摄像头外置面光源。采用面光源是指摄像头的上下左右均设有朝向窥视镜阴阳树脂分离介面的LED光源。本发明提供一种电厂行业水处理树脂分离质量的监测方法，保证树脂分离正常进行。特别适用于电厂行业水处理树脂分离现场使用。

Description

水处理树脂界面图像识别方法
技术领域
本发明涉及应用于水处理，涉及核电、火电、化工行业凝结水精处理混床树脂体外再生高塔法智能监测树脂分层界面的方法。
背景技术
凝结水精处理混床的树脂分离主要采用体外再生方法，在阴阳离子树脂分离过程中，受到树脂分离不彻底、树脂污染、树脂少量泄露等影响，以往均采用广电开关，树脂分离效果参差不齐。
发明内容
本发明的目的是，提供一种电厂行业水处理树脂分离质量的监测方法，当树脂污染或其他原因导致树脂界面发生变化时系统能自动监测界面的变化，保证树脂分离正常进行。特别适用于电厂行业水处理树脂分离质量的现场使用。
本发明的技术方案是：水处理树脂界面图像识别方法，在树脂罐窥视镜位置安装工业摄像头，摄像头组件内设有CPU、千兆以太网和可编程I/O接口，摄像头以每秒30-100(如60)帧的速度拍照，结构详见附图1，摄像头组件对所拍的画面进行处理识别，采用图像识别技术，包括图像分割(ImageSegmentation)、轮廓特征(ContourFeatures)、一维边缘提取(1DEdgeExtraction)、基于灰度值的模板匹配(GrayValueBasedTemplateMatching)等技术，当识别到树脂分离的清晰界面后并能与预置图片匹配合格后，发出通讯信号或DO干接点信号给PLC/DCS系统；工业摄像头外置面光源。
本发明主要是利用计算机图像识别技术，首先采用图像分割(ImageSegmentation)技术将只识别树脂部分，并利用数学滤镜的包括方法轮廓特征(ContourFeatures)、一维边缘提取(1DEdgeExtraction)、基于灰度值的模板匹配(GrayValueBasedTemplateMatching)等技术对树脂界面形状、阴阳树脂颜色、界面曲线图形自动完成识别，将实际画面和预存画面进行比较，等符合度满足要求时输出通讯或DO干接点信号。
有益效果，本发明提供一种电厂行业水处理树脂分离质量的监测方法，当树脂污染或其他原因导致树脂界面发生变化时系统能自动监测界面的变化，保证树脂分离正常进行。特别适用于电厂行业水处理树脂分离质量的现场使用。本发明的传感器和判断方法无关乎运行，对树脂界面发生变化时的判断极为可靠，从而保证水处理的质量(阴阳离子树脂处理水是核电水的最重要的要求)。本发明利用图像设别技术和通讯技术，可以适应树脂污染和树脂数量变化的情况，避免原先时间控制或广电开关控制的误差和误判，本发明自动监测方法，具有有自动化程度高、运行稳定等优点。
附图说明
图1为本发明实例结构示意图。
图2为本发明摄像头组件内结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明各实施实例及其工作过程。
如图1，其中①是窥视镜，阴阳树脂在窥视镜后，在树脂分离时，阴阳树脂将在水流的推动下混合，并根据密度不同，逐渐下落并慢慢形成树脂界面。由于树脂数量变化和树脂污染等原因，树脂界面颜色会发生变化，树脂界面位置也会发生变化；②是智能工业摄像头，摄像头是工业型，防护等级达到IP67，摄像头内自带CPU和内存，并带有千兆网络和可编程I/O接口，摄像头将窥视镜画面以每秒60帧进行数据采集和识别；利用计算机画面识别即图像识别技术是常规的现有图像识别技术(可采用商业化的核心图像识别软件)，其内容包括：首先采用图像分割技术只识别树脂部分，利用数学滤镜的包括方法轮廓特征、一维边缘提取、基于灰度值的模板匹配方法对树脂界面形状、阴阳树脂颜色、界面曲线图形自动完成识别，将实际画面和预存画面进行比较，等符合度满足要求时输出通讯或DO干接点信号。③是背景光源，采用面光源，即摄像头的上下左右均设有朝向窥视镜阴阳树脂分离介面的LED光源，保证窥视镜无反射光线影响摄像头；并避免周围环境光线对摄像头的影响；④是摄像头输出的可编程I/O点，当树脂界面符合要求时，输出DO的干接点信号给PLC/DCS系统；⑤是摄像头带的千兆以太网，可以和计算机相连，编程时需要，实际运行时不需要；⑥是PLC/DCS系统，接收摄像头的DO信号。实现树脂界面识别信号送入自动控制系统，实现自动控制。
详细方法如下：
1、在树脂罐窥视镜外安装智能工业摄像头，摄像头以每秒60帧采集图片并进行比较；
2、在树脂罐窥视镜智能工业摄像头的周围安装LED点光源的面光源，保证任何角度无光照反射影响画面；起码是上下左右均设有朝向窥视镜阴阳树脂分离介面的LED点光源
3、画面识别程序在智能摄像头内，无需外置计算机；
4、智能工业摄像头输出接口设有千兆以太网和可编程I/O接口；可编程I/O接口连接通讯信号或DO干接点信号给PLC/DCS系统。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实例的示意图，并不用一限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.水处理树脂界面图像识别方法，其特征是在树脂罐窥视镜位置安装工业摄像头，摄像头组件内设有CPU、千兆以太网和可编程I/O接口，摄像头以每秒30-100帧的速度拍照，摄像头组件对所拍的画面进行处理识别，当识别到树脂分离的清晰界面后，发出通讯信号或DO干接点信号给PLC/DCS系统；工业摄像头外置面光源。
2.根据权利要求1所述的水处理树脂界面图像识别方法，其特征是利用计算机画面识别即图像识别技术，首先采用图像分割技术只识别树脂部分，利用数学滤镜的包括方法轮廓特征、一维边缘提取、基于灰度值的模板匹配方法对树脂界面形状、阴阳树脂颜色、界面曲线图形自动完成识别，将实际画面和预存画面进行比较，等符合度满足要求时输出通讯或DO干接点信号。
3.根据权利要求1所述的水处理树脂界面图像识别方法，其特征是采用面光源是指摄像头的上下左右均设有朝向窥视镜阴阳树脂分离介面的LED点光源。
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