基于机器视觉电泳线排放的废水处理等级检测方法与流程

本发明涉及图像处理，具体涉及基于机器视觉电泳线排放的废水处理等级检测方法。

背景技术：

1、相对于传统电镀产品，电泳产品以其高效环保、耐腐蚀、良好的附着力，逐渐的占据了金属镀层领域的市场。虽然电泳比电镀更环保，但生产电泳产品也会产生废水，所以需要对废水等级的检测，对于不合格的废水及时处理，减少生产时对产品的影响，同时减少对环境的污染。

2、电泳产品需要清洗，在电泳产品清洗中，水是生产电泳产品质量的重要保证之一。如果清洗池中的水不合格，可能会导致电泳产品表面出现污染、残留物或不均匀涂层等问题，从而降低产品的质量。通过及时更换不合格的水，可以保持清洗池中水的纯净度和稳定性，从而提高电泳产品的质量。以减少电泳产品的表面缺陷、提升涂层的均匀性，并且避免因为水质问题引起的其他质量缺陷。

3、目前常见的对废水等级检测的方法为对采集到的废水处理单元中的废水图片进行检测，得到废水水质等级，其主要通过检测废水的浑浊程度，得到废水水质等级。但由于清洗电泳产品时会产生金属碎屑，有的情况下，除了产生金属碎屑之外，还会产生油脂，油脂和金属碎屑不一定会导致废水变得更浑浊，但油脂和金属碎屑会导致废水的水质变得较差，进而会导致对清洗池内的废水等级判断存在误差的情况出现。

技术实现思路

1、为了解决由于金属碎屑的存在，会对清洗池内的废水等级判断存在误差的技术问题，本发明的目的在于提供基于机器视觉电泳线排放的废水处理等级检测方法，所采用的技术方案具体如下：

2、获取电泳生产线的清洗池的废水图像；

3、识别出废水图像中的金属碎屑区域；

4、根据废水图像中金属碎屑区域的面积和废水图像的面积确定废水图像的金属碎屑离散程度；

5、根据废水图像中每个金属碎屑区域各角点的位置分布，确定废水图像中每个金属碎屑区域的近邻点；

6、结合废水图像的所述金属碎屑离散程度和每两个金属碎屑区域对应的近邻点之间的距离，对废水图像的金属碎屑区域进行聚类，得到废水图像的碎屑聚类数量；

7、根据电泳生产线的清洗池的废水图像中金属碎屑区域的总面积和碎屑聚类数量确定清洗池的污染程度；

8、根据污染程度得到电泳生产线的清洗池的废水处理等级。

9、优选的，所述根据废水图像中金属碎屑区域的面积和废水图像的面积确定废水图像的金属碎屑离散程度，包括：

10、获取废水图像中每个金属碎屑区域在废水图像中的面积占比；基于每个金属碎屑区域的面积占比，计算金属碎屑区域的面积占比的信息熵，作为废水图像的金属碎屑离散单位；

11、将废水图像的金属碎屑离散单位和废水图像的面积的乘积的算术平方根，作为废水图像的金属碎屑离散程度。

12、优选的，所述根据废水图像中每个金属碎屑区域各角点的位置分布，确定废水图像中每个金属碎屑区域的近邻点，包括：

13、选取废水图像中任意金属碎屑区域，作为目标碎屑区域；

14、计算目标碎屑区域中任意两个角点之间的角点距离；以目标碎屑区域的最大角点距离为圆的直径，以目标碎屑区域的最大角点距离对应的两个角点构成的线段的中点为圆的圆心，得到目标碎屑区域的对应圆；

15、获取目标碎屑区域的对应圆上的每个点到目标碎屑区域的所有角点的距离之和，将最小距离之和对应的点，作为目标碎屑区域的近邻点。

16、优选的，所述结合废水图像的所述金属碎屑离散程度和每两个金属碎屑区域对应的近邻点之间的距离，对废水图像的金属碎屑区域进行聚类，得到废水图像的碎屑聚类数量，包括：

17、结合废水图像的所述金属碎屑离散程度和每两个金属碎屑区域对应的近邻点之间的距离，得到废水图像的金属碎屑聚类半径；基于废水图像的金属碎屑聚类半径，对废水图像的金属碎屑区域进行聚类，得到废水图像的碎屑聚类数量。

18、优选的，所述结合废水图像的所述金属碎屑离散程度和每两个金属碎屑区域对应的近邻点之间的距离，得到废水图像的金属碎屑聚类半径，包括：

19、基于金属碎屑区域对应的近邻点之间的距离，生成最小生成树，计算最小生成树中节点之间的平均距离，作为废水图像的最小平均距离；基于金属碎屑区域对应的近邻点之间的距离，生成最大生成树，计算最大生成树中节点之间的平均距离，作为废水图像的最大平均距离；

20、结合废水图像的所述金属碎屑离散程度、最小平均距离和最大平均距离，得到金属碎屑聚类半径；其中，金属碎屑离散程度和最小平均距离均与金属碎屑聚类半径呈正相关关系，最大平均距离与金属碎屑聚类半径呈负相关关系。

21、优选的，所述根据电泳生产线的清洗池的废水图像中金属碎屑区域的总面积和碎屑聚类数量确定清洗池的污染程度，包括：

22、对电泳生产线的清洗池的废水图像中金属碎屑区域的总面积的归一化后的值和碎屑聚类数量的归一化后的值进行加权求和，得到清洗池的污染程度。

23、优选的，废水图像中金属碎屑区域的总面积的归一化后的值的权重和碎屑聚类数量的归一化后的值的权重的获取方法为：

24、利用熵权法，获取电泳生产线的清洗池的不同时刻采集到的所有废水图像中金属碎屑区域的总面积的归一化后的值对应的权重；利用熵权法，获取电泳生产线的清洗池的不同时刻采集到的所有废水图像中碎屑聚类数量的归一化后的值对应的权重。

25、优选的，所述根据污染程度得到电泳生产线的清洗池的废水处理等级，包括：

26、将归一化后的污染程度大于预设第一阈值的电泳生产线的清洗池的废水处理等级判定为重度废水；

27、将归一化后的污染程度小于或等于预设第一阈值的电泳生产线的清洗池的废水处理等级判定为轻度废水。

28、优选的，所述识别出废水图像中的金属碎屑区域，包括：

29、识别废水图像中的边缘，得到待识别区域；识别废水图像中的角点，将边缘上存在角点的待识别区域作为金属碎屑区域。

30、优选的，污染程度的获取方法还包括：

31、识别废水图像中的油脂区域；

32、根据电泳生产线的清洗池的废水图像中金属碎屑区域的总面积、油脂区域的总面积和碎屑聚类数量确定清洗池的污染程度。

33、本发明实施例至少具有如下有益效果：

34、本发明涉及图像处理技术领域。该方法首先识别出电泳生产线的清洗池的废水图像中的金属碎屑区域，以便于后续对金属碎屑区域分别进行分析，得到清洗池的污染程度；对金属碎屑区域进行分析，确定其金属碎屑离散程度，该金属碎屑离散程度是对金属碎屑区域的面积进行分析估算出来的离散程度；对废水图像的金属碎屑区域进行聚类，得到废水图像的碎屑聚类数量，其结合金属碎屑离散程度和金属碎屑区域对应的近邻点之间的距离，对废水图像的金属碎屑区域进行聚类，更准确的反映了金属碎屑的分布情况，使得后续可以更好的实现对清洗池内污染程度的判断；最后结合金属碎屑区域的两个判断指标：金属碎屑区域的总面积和碎屑聚类数量，确定清洗池的污染程度，从碎屑的大小以及碎屑的分布情况两个方面分析考虑清洗池的污染程度，相较于仅从废水的浑浊程度判断废水的废水处理等级精确度更高；根据污染程度得到电泳生产线的清洗池的废水处理等级。本发明对清洗池中金属碎屑进行分析，进而将清洗池内的废水划分为不同的等级，这种废水处理等级检测评估方法可以有效的节约水的使用，保护环境，并在一定程度上减少处理成本，并提高了对清洗池内的废水等级判断的准确性。