專利名稱：使用圖像的水質(zhì)測定設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用圖像數(shù)據(jù)來測定水質(zhì)的設(shè)備和方法，更具體地涉及這樣的使用圖像數(shù)據(jù)來測定水質(zhì)的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法在獲得包含在由拍攝器(photographer)拍攝的圖像中的圖像數(shù)據(jù)以后，通過將適于測定水質(zhì)如渾濁度、COD(化學(xué)需氧量)、污染物等的樣品與保存的標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行比較，能夠精確地測定樣品的水質(zhì)。本發(fā)明是以在先的韓國專利申請No.2002-57356的國內(nèi)優(yōu)先權(quán)為基礎(chǔ)進(jìn)行準(zhǔn)備和申請的。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染成為現(xiàn)代社會的一大問題。在以上的環(huán)境污染中，水污染問題廣泛而持久。為了防止水污染造成的一些傷害，需要測定水污染的程度。
用于測定水污染之一的渾濁度的方法有透射光法、表面散射光法和透射散射光法。
在透射光法中，當(dāng)用來自光源的線偏振光束(light beam)掃描流過流動槽(flow cell)的樣品水時，光電轉(zhuǎn)換器接收從某一液體透射的光線，并將轉(zhuǎn)化的電壓再轉(zhuǎn)化成濁度值。
在散射光法中，當(dāng)用來自光源的線偏振光束掃描流過流動槽(flow cell)的樣品水時，光電轉(zhuǎn)換器接收由液體中的微粒散射的光線，并將轉(zhuǎn)化的電壓再轉(zhuǎn)化成濁度值。
在表面散射光法中，當(dāng)不是通過流動槽來掃描而是用來自光源的線偏振光束掃描樣品水的表面時，光電轉(zhuǎn)換器接收由靠近樣品水表面的微粒散射的光線，并將轉(zhuǎn)化的電壓再轉(zhuǎn)化成濁度值。
在透射散射光法中，將通過用散射光強(qiáng)度除以透射光強(qiáng)度獲得的數(shù)值再轉(zhuǎn)化成濁度值。
在上述的渾濁度測定方法中，由于輸入樣品的散射光有失真現(xiàn)象，因此不可能穩(wěn)定精確地測定低于0.1的渾濁度。
另外，由于存在COD、各種污染物等問題，因此需要使用專用的測定設(shè)備來檢查水污染狀況，并且需要肉眼觀察污染的狀況。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供使用圖像數(shù)據(jù)來測定水質(zhì)的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法克服了現(xiàn)有技術(shù)中遇到的問題。
本發(fā)明的另一個目的是提供使用圖像數(shù)據(jù)來測定水質(zhì)的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法在獲得由拍攝器拍攝的圖像中含有的圖像數(shù)據(jù)以后，通過將適于測定水質(zhì)如渾濁度、COD、污染物等的樣品與保存的標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行比較，能夠精確地測定樣品的水質(zhì)。
本發(fā)明的另一個目的是提供使用圖像數(shù)據(jù)來測定水質(zhì)的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法通過將包含在樣品圖像中的紅色、綠色和藍(lán)色像素的數(shù)目與標(biāo)準(zhǔn)樣的像素?cái)?shù)目進(jìn)行比較，能夠精確地計(jì)算與樣品水質(zhì)值具有相同像素?cái)?shù)目的標(biāo)準(zhǔn)樣的水質(zhì)值。
本發(fā)明的另一個目的是提供使用圖像數(shù)據(jù)來測定水質(zhì)的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法通過將樣品從外面全部遮住，并在光強(qiáng)度和掃描角度不變的情況下用相機(jī)拍攝圖像，始終能夠從相同的樣品中獲得相同的水質(zhì)數(shù)據(jù)。
為了達(dá)到上述目的，在能夠通過將光投射到樣品上來測定水質(zhì)狀況的水質(zhì)測定方法中，提供了一種水質(zhì)測定方法，該方法包括如下步驟將待測水質(zhì)的樣品放在樣品容器中；在避免外部光線輸入的情況下將光線照射到樣品容器上；拍攝樣品的圖像并將其處理成圖像數(shù)據(jù)；將拍攝的樣品圖像中包含的圖像數(shù)據(jù)與之前計(jì)算并儲存的標(biāo)準(zhǔn)樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；以及用樣品的水質(zhì)值計(jì)算與樣品具有相同的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)樣的水質(zhì)值。
進(jìn)一步提供了在樣品中產(chǎn)生所需顏色的樣品預(yù)處理，以測定與樣品COD和各種離子有關(guān)的水質(zhì)。
為了達(dá)到上述目的，在能夠測定水質(zhì)的水質(zhì)測定設(shè)備中，提供了一種使用圖像數(shù)據(jù)的水質(zhì)測定設(shè)備，該設(shè)備包含能夠避免外部光線輸入的一定形狀的外殼、安裝在該外殼的一側(cè)并能容納插入其中的樣品的樣品容器、設(shè)置在該樣品容器附近并適于為樣品容器提供光線的光源、適于拍攝由光線照射的樣品容器中的樣品并形成圖像的拍攝單元、適于將由拍攝單元拍攝的圖像中含有的圖像數(shù)據(jù)與之前儲存的標(biāo)準(zhǔn)樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較并計(jì)算樣品水質(zhì)值的相關(guān)計(jì)算單元、適于將由相關(guān)計(jì)算單元計(jì)算的樣品的水質(zhì)值顯示在屏幕上的顯示單元、以及適于控制各種數(shù)據(jù)流程的控制單元。
在本發(fā)明中，所述光源使用至少一個以上的光源，并且所述光源選自由白光、可見光、紅外線、紫外線以及激光所組成的組中。
優(yōu)選地，所述拍攝單元以與所述光源單元成90°的角度安裝。
優(yōu)選地，所述圖像數(shù)據(jù)與R(紅色)、G(綠色)、B(藍(lán)色)像素的數(shù)目相對應(yīng)。
優(yōu)選地，水質(zhì)與選自由渾濁度、COD以及多種離子所組成的組中的一種相對應(yīng)。


結(jié)合附圖將能更好地理解本發(fā)明，但是附圖只是為了描述而不是對本發(fā)明的限制，在附圖中圖1是描述依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的使用圖像數(shù)據(jù)的水質(zhì)測定設(shè)備的示意圖；
圖2是描述依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的使用圖像數(shù)據(jù)的水質(zhì)測定設(shè)備的方塊圖；圖3是描述依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的數(shù)據(jù)庫的一個實(shí)例的視圖；圖4A-4C是描述依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的所測定的圖像中含有的像素密度的曲線圖；圖5A-5C是依據(jù)本發(fā)明的圖4A-4C的校準(zhǔn)曲線圖。
具體實(shí)施方案下面將結(jié)合附圖來說明依據(jù)本發(fā)明的使用圖像數(shù)據(jù)來測定水質(zhì)的設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖1是描述依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的使用圖像數(shù)據(jù)的水質(zhì)測定設(shè)備的示意圖，圖2是描述依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的使用圖像數(shù)據(jù)的水質(zhì)測定設(shè)備的方塊圖，以及圖3是描述依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的數(shù)據(jù)庫的一個實(shí)例的視圖。
如圖1和2所示，依據(jù)本發(fā)明的水質(zhì)測定設(shè)備1形成在盒形外殼中，所述外殼可以形成各種結(jié)構(gòu)，如六面體等。樣品5安置在外殼的內(nèi)部用于測定各種水質(zhì)值。在將光線透射(transmit)到樣品5上的情況下，通過拍攝獲得圖像數(shù)據(jù)。然后，比較樣品圖像中含有的圖像數(shù)據(jù)和之前測定的標(biāo)準(zhǔn)樣的圖像數(shù)據(jù)，以搜索與樣品5具有相同圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)樣，從而計(jì)算樣品5的水質(zhì)值。此時，外殼的內(nèi)側(cè)涂覆有無光澤的黑色物質(zhì)來防止通過樣品的透射光被除了樣品以外的某一物質(zhì)所散射。
如圖2所示，將描述使用圖像數(shù)據(jù)的水質(zhì)測定設(shè)備。在水質(zhì)測定設(shè)備1的內(nèi)部，設(shè)置有樣品容器2、光源單元4、拍攝單元6、相關(guān)計(jì)算單元8以及控制單元14。在水質(zhì)測定設(shè)備的表面，設(shè)置有顯示單元10和各種操作開關(guān)單元12。
樣品容器2安裝在光源附近，因此在提供用于測定各種水質(zhì)狀況的樣品之后，來自光源單元4的光線被直接輸出到樣品5上。當(dāng)將樣品5放置到樣品容器2中時，樣品容器2被覆蓋使得除了來自光源的光線以外的光線不被輸入。此時，樣品容器2形成于定量結(jié)構(gòu)(a batch construction)中，以實(shí)現(xiàn)樣品5的均勻分布。
在樣品容器2中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行預(yù)處理以便肉眼觀察與COD(化學(xué)需氧量)、Cr6+、F、T-P、Cl-、過氧化物、氯化物、Fe、T-N、硝酸氮、ABS、硫酸根離子、苯酚、氰、鉻、鋅、銅、鎘、鉛、砷、鎳、三鹵甲烷等因素有關(guān)的水質(zhì)。例如，為了測定COD，將H2SO4和Ag2SO4加入到樣品中，并且加入KMnO4并加熱，按照這個次序進(jìn)行預(yù)處理。然后，混入Na2C2O4，并逐滴加入KMnO4。另外，Cr6+需要一個特定的預(yù)處理，即將H2SO4加入到樣品并冷卻至15℃，然后注入聯(lián)苯卡巴肼(diphenylcarbazide)。另外，F(xiàn)需要預(yù)處理，即將酚酞乙醇溶液加入到樣品，加入氫氧化鈉并濃縮，加入二氧化硅、磷酸和高氯酸鹽并蒸餾，并且將得到的混合物置于鑭-茜素絡(luò)合酮(La AlizarinComplexon)中靜置一小時。當(dāng)通過上述方法用著色劑將離子染色時，拍攝單元拍下與染色狀態(tài)有關(guān)的照片，因此可以獲得微粒暴露的圖像。
安裝光源單元4使得來自光源單元4的光線輸入到樣品容器2。將普通的可見光、紅外線、紫外線、激光等用作光源。在普通樣品的情況下，使用具有相對高的透射系數(shù)的激光。在需要消光度如T-P的樣品的情況下，一般使用UV。
此外，在光源單元中，連續(xù)安裝至少一個以上的光源，使得樣品容器基于輸出到樣品容器的光線具有相同的發(fā)光強(qiáng)度。也就是說，在使用一個光源的情況下，由于光線不能透過被樣品微粒中的較大微粒覆蓋的相對小的微粒，因此光線可能不被輸入到拍攝屏幕中。在使用多個光源的情況下，由于微粒沒有位于光源的直線方向上，因此可以防止光線因?yàn)檩^小微粒被較大微粒覆蓋而不能透過這些微粒的問題。因此，可以獲得基于透過樣品的微粒形成的所需的圖像。
拍攝單元6包括設(shè)置在樣品容器2附近用于捕捉在來自光源的光線照射時形成的樣品5的圖像的拍攝設(shè)備。數(shù)碼相機(jī)、CCD、圖像照相機(jī)、可攜式攝像機(jī)(camcorder)等都可以用作拍攝設(shè)備6。設(shè)計(jì)普通相機(jī)使其能夠?qū)⒂葾/D轉(zhuǎn)換器捕捉的圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。上述拍攝單元6以大約45°-90°的角度安裝，使得拍攝單元6不受除照射到樣品5的光線以外的其它光線的影響。特別優(yōu)選地，拍攝單元6以與光源成90°的角度安裝。
相關(guān)計(jì)算單元8接收由拍攝單元6拍攝的樣品的圖像，并將圖像中含有的圖像數(shù)據(jù)與水質(zhì)數(shù)據(jù)DB16中儲存的標(biāo)準(zhǔn)樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而計(jì)算樣品5的水質(zhì)數(shù)據(jù)。
在相關(guān)計(jì)算單元8中，回歸分析法、最優(yōu)化技術(shù)、人工神經(jīng)元系統(tǒng)、模糊算法、神經(jīng)元模糊算法等可以用于在比較樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣時使用的相關(guān)計(jì)算算法。特別地，在相關(guān)計(jì)算單元中，使用比較法來測定由拍攝單元拍攝的圖像的圖像數(shù)據(jù)中含有的紅色、綠色和藍(lán)色像素的數(shù)目，將測定值與設(shè)置為之前儲存的標(biāo)準(zhǔn)樣的圖像數(shù)據(jù)的R、G、B值進(jìn)行比較，然后搜索具有相同R、G、B值的標(biāo)準(zhǔn)樣。例如，通過拍攝標(biāo)準(zhǔn)樣品并計(jì)算其平均值得到的圖像數(shù)據(jù)中含有的密度，如圖4A所示在0.1NTU-1.0NTU的范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，如圖4B所示在1.0NTU-10.0NTU的范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，并且如圖4C所示在10.0NTU-100.0NTU的范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。此外，圖5A-5C是測定的像素密度與渾濁度之間關(guān)系的校準(zhǔn)曲線圖。如圖所示，像素密度在0.1NTU-100.0NTU的所有區(qū)域里線性增強(qiáng)。
另外，關(guān)于各種不同的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)樣的圖像數(shù)據(jù)，將通過測定來自圖像數(shù)據(jù)的R、G、B像素的數(shù)目而獲得的結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)值儲存在水質(zhì)數(shù)據(jù)DB16中，所述圖像數(shù)據(jù)是通過在相同情況下多次進(jìn)行的多步拍攝操作而獲得的。如圖3所示，與渾濁度有關(guān)的圖像數(shù)據(jù)儲存在渾濁度數(shù)據(jù)DB20中，與COD有關(guān)的圖像數(shù)據(jù)儲存在COD數(shù)據(jù)DB22中，并且與各種離子有關(guān)的圖像數(shù)據(jù)儲存在數(shù)據(jù)庫24-40中。
由相關(guān)計(jì)算單元8比較的樣品5的水質(zhì)數(shù)據(jù)以及與水質(zhì)測定設(shè)備1的操作有關(guān)的數(shù)據(jù)通過顯示單元10輸出到屏幕上，如LCD等。
操作開關(guān)單元12包括操作水質(zhì)測定設(shè)備1所需的各種開關(guān)。
另外，控制單元14適用于控制水質(zhì)測定設(shè)備1的信號。
下面將描述使用依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水質(zhì)測定設(shè)備來測定渾濁度的過程。
首先，將適于測定渾濁度的樣品5放入樣品容器2中，并將樣品容器2的蓋子蓋上。當(dāng)樣品5置于樣品容器2中時，為光源單元4提供電源，因此光線從光源單元4輸出。此時，來自光源的光線只輸出到樣品容器2中的樣品5上。
然后，利用拍攝單元6的相機(jī)來拍攝由光線照射的樣品5。此時，拍攝單元6以與光源單元4成90°的角度安裝，使得拍攝單元6不受除了照射到樣品上的光線以外的反射光和光源的影響。特別地，光源單元4的內(nèi)部完全與外部光線隔開，以將來自樣品5的圖像充分地傳遞到拍攝單元6。
當(dāng)由拍攝單元6拍攝到樣品5的圖像時，通過相關(guān)計(jì)算單元8根據(jù)一些理論和技術(shù)的算法如回歸分析法、最優(yōu)化技術(shù)、人工神經(jīng)元系統(tǒng)、模糊算法、神經(jīng)元模糊算法等來計(jì)算樣品的圖像數(shù)據(jù)。將水質(zhì)數(shù)據(jù)DB16中儲存的標(biāo)準(zhǔn)樣圖像數(shù)據(jù)與相應(yīng)的樣品的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，選擇具有相同圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)樣作為樣品5的水質(zhì)值。例如，測定R、G、B像素的數(shù)目作為所拍攝的樣品圖像的圖像數(shù)據(jù)，并且將其與設(shè)定為之前儲存的標(biāo)準(zhǔn)樣的圖像數(shù)據(jù)的R、G、B像素的數(shù)目進(jìn)行比較。然后，搜索并選擇具有相同R、G、B像素?cái)?shù)目的標(biāo)準(zhǔn)樣作為樣品的濁度值。
此外，為了測定樣品的水質(zhì)因素，如COD、Cr6+、F、T-P、Cl-等，可以進(jìn)行預(yù)處理以改變與樣品的COD狀況或某一離子的反應(yīng)有關(guān)的顏色。使用拍攝單元拍攝樣品，從而可以檢查樣品的水質(zhì)因素，如COD、Cr6+、F、T-P、Cl-等。
在上述預(yù)處理中，在測定COD的情況下，將10毫升H2SO4和10毫升Ag2SO4加入到樣品中，并且加入KMnO4，并且將得到的樣品加熱并混入10毫升Na2C2O4，然后逐滴加入KMnO4，因此圖像變成淡粉紅色。另外，在測定Cr6+的情況下，用氫氧化鈉(1N)或硫酸溶液(1N)中和樣品，然后加入3毫升H2SO4(1+9)。將得到的混合物冷卻至15℃，往得到的混合物中注入聯(lián)苯卡巴肼進(jìn)行預(yù)處理，因此可以在可見光范圍內(nèi)獲得圖像。
在測定F的情況下，將酚酞乙醇溶液和氫氧化鈉加入到樣品并蒸發(fā)、濃縮因此得到紅色的混合物。然后加入二氧化硅、磷酸和高氯酸鹽并蒸餾。將得到的混合物置于鑭-茜素絡(luò)合酮中靜置一小時。完成上述預(yù)處理后，可以在可見光范圍內(nèi)獲得圖像。
在測定T-P的情況下，將10毫升過氧二硫酸鉀溶液加入到10毫升樣品中，在高壓蒸汽熱滅菌器中加熱30分鐘并冷卻。加入20毫升鉬酸銨和抗壞血酸的混合物，并且在20-40℃下放置15分鐘，從而在可見光范圍內(nèi)獲得圖像。此外，在測定Cl-的情況下，用氫氧化鈉溶液或硫酸溶液中和樣品，從而在可見光范圍內(nèi)獲得圖像。
將通過上述預(yù)處理拍攝的樣品的圖像數(shù)據(jù)與COD數(shù)據(jù)DB22、Cr6+數(shù)據(jù)DB24、F數(shù)據(jù)DB26、T-P數(shù)據(jù)DB28和氯離子數(shù)據(jù)DB30中儲存的標(biāo)準(zhǔn)樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而獲得樣品的水質(zhì)數(shù)據(jù)。
如上所述，在依據(jù)本發(fā)明的水質(zhì)測定設(shè)備中，拍攝具有準(zhǔn)確的水質(zhì)因素如渾濁度、COD等的標(biāo)準(zhǔn)樣的圖像，在數(shù)據(jù)庫中形成該圖像中含有的R、G、B數(shù)據(jù)值的圖像數(shù)據(jù)，并用由數(shù)據(jù)組成的該數(shù)據(jù)庫來處理樣品的圖像數(shù)據(jù)，以了解如渾濁度、COD等的水質(zhì)因素，從而可以獲得樣品的準(zhǔn)確的水質(zhì)狀況。
另外，將經(jīng)過處理可以獲得水質(zhì)狀況的樣品的圖像數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。參照與樣品水質(zhì)值具有相同圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)樣可以計(jì)算出水質(zhì)值。
在依據(jù)本發(fā)明的水質(zhì)測定設(shè)備中，為了測定與COD、Cr6+、F、T-P、氯、各種離子等有關(guān)的水質(zhì)，為達(dá)到所需目的對樣品進(jìn)行預(yù)處理，并且拍攝樣品圖像并用之前形成的數(shù)據(jù)庫處理該圖像，從而可以準(zhǔn)確地獲得樣品的水質(zhì)狀況。
在拍攝條件如光強(qiáng)度、照射角度等相同的情況下，使用拍攝設(shè)備拍攝樣品，從而可以得到準(zhǔn)確的水質(zhì)數(shù)據(jù)。
在不偏離本發(fā)明的主旨或必要特征的情況下可以按照多種方式實(shí)施本發(fā)明，因此應(yīng)當(dāng)理解到，除非特別限定，上述的實(shí)施例不受之前說明書的任何詳細(xì)說明所限制，而應(yīng)當(dāng)在所附的權(quán)利要求限定的主旨和范圍內(nèi)解釋，所以在所述權(quán)利要求，或者其等同物范圍內(nèi)的所有改變和修改都被所附的權(quán)利要求所包括。
權(quán)利要求
1.一種使用圖像數(shù)據(jù)的水質(zhì)測定設(shè)備，包括能夠避免外部光線輸入的一定形狀的外殼；安裝在所述外殼的一側(cè)并能容納插入其中的樣品的樣品容器；設(shè)置在所述樣品容器附近并適于為所述樣品容器提供光線的光源；適于拍攝由光線照射的所述樣品容器中的樣品并形成圖像的拍攝單元；適于將由所述拍攝單元拍攝的圖像中含有的圖像數(shù)據(jù)與之前儲存的標(biāo)準(zhǔn)樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較并計(jì)算樣品水質(zhì)值的相關(guān)計(jì)算單元；適于將由所述相關(guān)計(jì)算單元計(jì)算的樣品水質(zhì)值顯示在屏幕上的顯示單元；以及適于控制各種數(shù)據(jù)流程的控制單元。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述水質(zhì)對應(yīng)于選自由渾濁度、COD(化學(xué)需氧量)和水中含有的各種離子所組成的組中的一種。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中在所述相關(guān)計(jì)算單元中進(jìn)行的所述水質(zhì)狀況分析方法是選自由回歸分析法、最優(yōu)化技術(shù)、人工神經(jīng)元系統(tǒng)、模糊算法、和神經(jīng)元模糊算法所組成的組中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述拍攝單元使用至少一個以上的光源，所述光源選自由白光、可見光、紅外線、紫外線和激光所組成的組中。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述拍攝單元以與所述光源單元成45°-90°的角度安裝。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)于R(紅色)、G(綠色)和B(藍(lán)色)像素的數(shù)量。
7.在能夠通過將光線照射到樣品上來測定水質(zhì)狀況的水質(zhì)測定方法中，一種水質(zhì)測定方法包括如下步驟將待測水質(zhì)的樣品放在樣品容器中；在避免外部光線輸入的情況下將光線照射到所述樣品容器上；拍攝所述樣品的圖像并將其處理成圖像數(shù)據(jù)；將所拍攝的樣品圖像中包含的圖像數(shù)據(jù)與之前計(jì)算并儲存的標(biāo)準(zhǔn)樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；以及用樣品的水質(zhì)值來計(jì)算與樣品具有相同的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)樣的水質(zhì)值。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述水質(zhì)對應(yīng)于選自由渾濁度、COD和各種離子所組成的組中的一種。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，該方法進(jìn)一步包括在樣品中產(chǎn)生所需顏色的樣品預(yù)處理，以測定與樣品的COD和各種離子有關(guān)的水質(zhì)。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述將樣品的圖像數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的步驟參考樣品的圖像信號通過一種理論和/或方法來實(shí)現(xiàn)，所述理論和/或方法選自由回歸分析法、最優(yōu)化技術(shù)、人工神經(jīng)元系統(tǒng)、模糊算法和神經(jīng)元模糊算法所組成的組中，并且其中將樣品的圖像數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)樣的圖像數(shù)據(jù)值進(jìn)行比較。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)于R(紅色)、G(綠色)和B(藍(lán)色)像素的數(shù)量。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用圖像數(shù)據(jù)來測定水質(zhì)的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法在獲得由拍攝器拍攝的圖像中含有的圖像數(shù)據(jù)以后，通過將適于測定水質(zhì)如渾濁度、COD、污染物等的樣品與保存的標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行比較，能夠精確地測定樣品的水質(zhì)。提供了能夠避免外部光線輸入的一定形狀的外殼、安裝在所述外殼的一側(cè)并能容納插入其中的樣品的樣品容器、設(shè)置在所述樣品容器附近并適于為樣品容器提供光線的光源、適于拍攝由光線照射的樣品容器中的樣品并形成圖像的拍攝單元、適于將由拍攝單元拍攝的圖像中含有的圖像數(shù)據(jù)與之前儲存的標(biāo)準(zhǔn)樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較并計(jì)算樣品水質(zhì)值的相關(guān)計(jì)算單元、適于將由相關(guān)計(jì)算單元計(jì)算的樣品水質(zhì)值顯示在屏幕上的顯示單元以及適于控制各種數(shù)據(jù)流程的控制單元。
文檔編號G01N33/18GK1688880SQ03824412
公開日2005年10月26日 申請日期2003年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月19日
發(fā)明者柳民樹, 樸鐘鎬 申請人:易斯提克株式會社, 黃福榮