申请/专利权人：中国矿业大学

申请日：2024-01-02

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117871354A

主分类号：G01N15/06

分类号：G01N15/06;G01N15/075;G06T5/70;G06T7/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：一种基于双目散射图像的粉尘质量浓度及其分布测量装置，粉尘气体发生收集模块用于发生粉尘气体、收集和清空粉尘气体，粉尘散射图像采集模块通过两个不同功率的一字线激光发生器照射粉尘气体，并使用两个工业摄像机拍摄粉尘气体产生的截面散射图像，图像处理算法用于识别和提取粉尘颗粒并计算粉尘三维位置，粉尘浓度预测算法用于探究两个一字线激光发生器在不同激光强度下分别测得的粉尘图像特征值与粉尘浓度值的数学关系，从而达到对未知粉尘浓度的图像进行预测的目的。本发明结构简单，能够实时测量不同位置待测气体中的粉尘质量浓度及其分布，同时能够解决高浓度粉尘环境会干扰激光射光信号，降低测量精度的问题。

主权项：1.一种基于双目散射图像的粉尘质量浓度及其分布测量装置，包括粉尘气体发生收集模块、粉尘散射图像采集模块、数据处理模块，其特征在于，所述粉尘气体发生收集模块包括粉尘气体收集箱体2、吸光布1、涡轮风扇3、粉尘导流管道4、旋风除尘器5、粉尘传感器8、变径管道10、粉尘发生器11，粉尘导流管道4的一端与粉尘气体收集箱体2的顶部一侧连通，粉尘导流管道4的另一端连接涡轮风扇3，并在粉尘导流管道4上设置旋风除尘器5；所述粉尘气体收集箱体2内部壁面使用吸光布1进行覆盖；所述粉尘气体收集箱体2的底部右侧设置有进风口，进风口与变径管道10的一端连通，变径管道10的另一端连接粉尘发生器11；粉尘传感器8可移动的设置在粉尘气体收集箱体2壁面，粉尘传感器8通过信号线连接MCU微处理器9；所述粉尘散射图像采集模块包括摄像头保护罩17、两个工业摄像机15、信号线7、计算机6、直线滑轨16、激光固定三角架13、一字线激光发生器14；所述激光固定三角架13固定在粉尘收集箱体2一侧，直线滑轨16固定在激光固定三脚架13的顶端，所述一字线激光发生器14设置为两个，两个一字线激光发生器14分别固定在直线滑轨16的两端，且安装角度可调，两个工业摄像机15固定在直线滑轨16的中间部分并对齐，激光固定三角架13始终保持一字线激光发生器14的激光与工业摄像机15中心线在同一水平面上；所述摄像头保护罩17凸出部分伸入粉尘气体收集箱体2的侧壁凹槽内部，两个工业摄像机15的摄像头置于摄像头保护罩17的凹陷处并固定；两个工业摄像机15、两个一字线激光发生器14以及MCU微处理器9均通过信号线7连接计算机6；所述两个一字线激光发生器14功率不同，其中大功率一字线激光发生器14针对粉尘浓度较小时的浓度测量，小功率一字线激光发生器14针对粉尘浓度较大时的浓度测量；所述粉尘传感器8均与两个一字线激光发生器14处于同一水平线上；数据处理模块为计算机6内部程序，包括图像处理算法和基于随机森林的粉尘浓度预测算法，图像处理算法用于识别和提取粉尘颗粒并计算粉尘三维位置，粉尘浓度预测算法用于探究两个一字线激光发生器14在不同激光强度下分别测得的粉尘图像特征值与粉尘浓度值的数学关系，从而在预知粉尘浓度大小的情况下选择功率合适的一字线激光发生器14来发射激光，避免高浓度粉尘环境干扰激光射光信号，达到精准预测的目的。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国矿业大学 一种基于双目散射图像的粉尘质量浓度及其分布测量装置

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