| [页数] 57 [字数] 24651 [摘要] 如果人们长期在室内工作，就会出现头痛、咽喉不适、咳嗽、平衡感觉失调、倦怠、红斑、皮肤干燥等综合症，这些症状的出现与办公室内空气质量密切相关。在室内空气品质的研究中，它对人体健康的影响是重要内容之一。而室内空气中颗粒物浓度和粒度分布是评价室内空气质量的重要指标，所以观测和研究室内空气中颗粒物的粒度分布，对评价室内空气质量有重要意义。 目前对粉体粒度的常规测量方法，存在测量时间长、测量步骤多、测量准确度受主观因素影响大等许多不利因素。随着图像处理技术的日益发展，显微观测精度的逐渐提高，基于图像处理技术的室内悬浮颗粒物检测得到了发展。 本文详细介绍了基于显微观测的数字图像采集系统和基于数字图像处理的颗粒物检测技术及实现方法。其中使用微电脑大气污染日平均浓度采样器收集颗粒物，采用CCD成像设备和莱茨ORTHOPLAN偏光显微镜获取颗粒物的图片。并且建立了在VC++平台上用于颗粒分析的显微图像处理系统，对获取的颗粒物源图像进行图像预处理、图像二值化、形态学处理以及边缘检测等处理。 本文首先介绍了颗粒物图像检测的相关理论基础，接着着重分析了图像颗粒检测的前期图像预处理与图像颗粒面积、周长、粒径、形状因子和分形维数等指标的检测算法与实现。同时采用了图像绝对单位标定检测，数据表格和柱状图统计方法，使得测量分析更加方便容易。 [目录] 绪 论 1 颗粒检测系统方案设计 2 室内悬浮颗粒物数字图像处理技术 3 颗粒物检测 4 室内悬浮颗粒物浓度与粒径分布检测 结束语 致谢 参考文献 附 录 [原文] 绪 论 目的及意义 现代人大部分时间都在室内度过,因此,对室内颗粒物的研究是准确进行人体健康危险评估的基础,也是室内环境控制领域的科学工作者和技术人员必须关注的重要问题之一。 越来越多的资料显示,人体患呼吸道疾病、心血管疾病和癌症等健康问题与空气中的颗粒物污染密切相关。其中空气动力学当量直径小于1Lm的可吸入颗粒物(PM10),能够进入人体的上下呼吸道,更细小的颗粒(PM2.5和PM0.1)可以深入肺部发生沉积,甚至通过肺泡进入血液循环。同时,细颗粒物上很可能富集重金属、酸性氧化物、有机污染物，如多环芳烃、农药等,也可能是细菌和真菌的载体,对人体危害极大。 室内悬浮粒子浓度与粒度是衡量室内空气质量的重要指标之一。悬浮颗粒物浓度和暴露时间决定了吸入剂量。浓度越高，时间越长，危害越大。悬浮颗粒物粒径与其在呼吸道内沉积、滞留和清除有关。室内环境中的颗粒物从来源上可以分为两大类,即室外颗粒物和室内发生源,两者共同作用决定了室内空气中颗粒物的浓度和组成。目前对于室外颗粒物的某些特性,例如浓度变化和粒径分布规律。 实际上,只要将悬浮颗粒物的浓度控制在一定标准之内,对健康并无明显危害。对室内空气质量的管理不可能也没有必要做到彻底清除污染物,即将污染物的浓度控制在零。研究室内颗粒物的来源的最终目的,是为了保证人员健康。 颗粒的主要测量方法 迄今测量室内悬浮颗粒物粒度的主要方法有很多，如筛分法、沉降法、显微镜法、气体吸附法和电感应法等，这些检测方法都有自己的最佳适用情况，但又均存在一定的局限性。如：筛分法操作费事，分析结构较粗糙，在实际生产中，一般是用于原料的分选及细粉碎前的预处理；沉降法限制太多、十分费时，难以实现在线测量；显微镜法测定颗粒粒度分布时，通常采用显微拍照法将大量颗粒试样照相,然后,根据所得的显微照片,采用人工的方法进行颗粒粒度的分析统计。由于测量结果受主观因素影响较大,测量精度不高,..... [参考文献] [1] 杨淑莹，VC++图像处理程序设计. 北京：清华大学出版社，2005年1月第2版 [2] 郑阿奇，Visual C++ 实训. 北京：清华大学出版社，2005年7月第1版 [3] B.S.Galyamov, A.A.Lushnikov，V.V.Maximenko et al. Interaction of long wavelength photons with fractal Aggregates. Aerosol.Science, 1996, 27:551～552 [4] 陈刚才，陶俊，赵琦等. 重庆主城区大气总悬浮颗粒物中有机碳和元素碳污染特征分析.重庆环境科学，2003，25(10)：l～２ [5] 樊曙先，郑有飞，金国兴等. 银川市大气颗粒物物理化学特征研究. 南京气象学院学报，2004，27(1)：20～28 [6] B.H.Kaye著，徐新阳等译. 分形漫步. 辽宁：东北大学出版社，1994 [7] 任中京，胡荣泽. 用衍射谱表征颗粒形状. 应用激光，1995，15(4)：145～148 [8] 邵龙义，时宗波，黄勤. 都市大气环境中可吸入颗粒物的研究. 环境保护，2000，(1)：24～ 29 [9] 童枯篙. 粒度与比表面积测量原理. 上海：上海科学技术文献出版社，1989 [10] 刘子超. 液雾及颗粒的激光测量原理. 北京：宇航出版社，1988 [11] 张渭滨，庄荣伟. 动态光散射试验研究. 华侨大学学报(自然科学版)，1997，18(1)：16～20 [12] 张少明，崔旭东，刘亚云. 粉体工程. 北京：中国建筑工业出版社，1994，145～148 [13] 谢永安. 衍射的基本理论及其应用. 玉溪师专学报(自然科学版)，1995，11(5)：15～21 [14] 苗春卫. 基于数字图像处理的颗粒细度检测系统：［硕士学位论文］.哈尔滨工程大学工学，2002年5月 [15] 王清华. 光散射法颗粒大小与形状分析.［博士学位论文］. 南京工业大学，2003 [16] Arthur.Boxman. Particle Size Measurement for Control of Industrial Crystallizer. Delft University of Technology, 1992 [17] 尚玉峰，蒋达娅，肖井华等. 动态光散射实验. 物理实验，2004，24(10)：9～11 [18] 张奇. 库尔特微粒分析仪颗粒测试方法的探讨. 分析测试学报，1994,13(4)：42～44 [19] 何菁. 光散射法研究粒子尺度分布. 南京：南京大学.1995.5～46 [20] 章萍. 基于显微观测及图像处理的煤粉颗粒检测：［硕士学位论文］.华中科技大学，2004年5月 [21] Shimizu I., Kato F., Isago T., Sato M. Simulataneous discrimination of shapes and/or sizes of particles by a MMSF made of PPH. Proceedings of the 5th international congress on optical particle sizing. Minneapolis, Minnesota, U.S.A,1998.87～90 [22] 王爱琴. 颗粒分析的样品制备. 水泥，2002，6：40～42 [23] 夏良正. 数字图象处理. 东南大学出版社，2000. 150～154 [24] Wang S L, Johnston C T, Bish D L, et al. J. Colloid Interface Sci., 2003, 260(1): 26～35. [25] 徐建华. 图像处理与分析. 北京：科学出版社，1992 [26] 王建. 基于图像处理的颗粒度测量方法研究：［硕士学位论文］.西安理工大学，2006 [27] 何斌，马天予，土运坚. Visual C++数字图像处理. 北京：人民邮电出版社，2001 [28] Mandelbrot, B B. The fractal geometry of nature. San Francisco: Freeman, 1982 [29] 李厚强，程光诫. 分形与分维. 成都：四川教育出版社，1990 [30] Bale H.D, Schmidt P.W, Phys. Rev. Lett. 1984, 53: 569 [31] 张济忠. 分形. 北京：清华大学出版社，1995 [32] 朱德忠，热物理激光测试技术. 北京：科学出版社，1990..328～333 [33] 刘兆荣，陈忠明，赵广英等. 环境化学教程. 北京：化学工业出版社，2003，12～15 [原文截取] 本科生毕业设计(论文)任务书 学生姓名 专业班级 指导教师 工作单位 设计(论文)题目: 基于显微图像处理技术的室内悬颗物的粒度与粒形识别 设计（论文）主要内容： 利用电子显微成像技术，获取室内悬浮颗粒物的图像，在VC++ 6.0开发环境下，编制出图像处理程序对其进行处理分析，同时应用颗粒形态学、分形理论等技术来计算颗粒的形态参数、分形参数，得到颗粒的形态参数、分形参数和粒度分布特征，实现室内悬浮颗粒物的面积、周长、粒径等指标的检测。 要求完成的主要任务: 查阅相关资料，翻译5000字外文资料，并提交原稿，完成15篇中文文献摘要和5篇外文摘要。 通过空气采样器采集室内悬浮颗粒物，制成样品，并利用电子显微镜及CCD成像设备，获取室内悬浮颗粒物的图像。 使用VC++语言编程实现可视化用户界面设计，对颗粒物图像进行处理和检测。对处理后的图像进行颗粒物形态学分析，并计算出颗粒物的分形维数和粒径分布。 撰写毕业设计论文，字数在2万字以上并演示实用界面。 必读参考资料： [1] 杨淑莹，VC++图像处理程序设计. 北京：清华大学出版社，2005年1月 [2] 郑阿奇，Visual C++ ..... |
基于显微图像处理技术的室内悬颗物的粒度与粒形识别
查看评论
已有0位网友发表了看法