(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210407827.9 (22)申请日 2022.04.19 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114764861 A (43)申请公布日 2022.07.19 (73)专利权人 江苏禹润水务研究院有限公司 地址 221000 江苏省徐州市高新 技术产业 开发区大 学路99号大学创业园B716 (72)发明人 李贺　李黎　侯精明　 (74)专利代理 机构 江苏长德知识产权代理有限 公司 32478 专利代理师 周艺 (51)Int.Cl. G06V 10/56(2022.01) G06V 10/44(2022.01)G06V 10/774(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06K 9/62(2022.01) G06N 3/04(2006.01) (56)对比文件 CN 110991436 A,2020.04.10 CN 109118548 A,2019.01.01 审查员 郭晓坤 (54)发明名称 一种基于计算机视觉的污水处 理验证方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于计算机视觉的污水处 理验证方法； 其获取三种不同光源 下的污水样本 的RGB图像信息， 得到各光源对应的水下杂质分 布图； 然后将各水下杂质分布图输入神经网络 中， 分别得到水光分布图和杂质干扰图； 进而根 据水光分布 图和杂质干扰图分别得到水体的颜 色倾向程度和各光源下的杂质干扰图的信息熵； 对所述杂质干扰图进行图像融合得到杂质分布 图， 根据所述杂质分布图得到杂质的分布密度和 杂质的平均大小； 最后根据所述水体的颜色倾向 程度、 杂质的分布密度和杂质的平均大小以及杂 质干扰图的信息熵得出污水处理的合格程度， 将 所述合格程度与设置阈值作比较， 判断污水处理 是否合格。 即本发明能够准确地判断出污水处理 是否合格 。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 114764861 B 2022.10.28 CN 114764861 B 1.一种基于计算机 视觉的污水处 理验证方法， 其特 征在于， 该 方法包括以下步骤： 获取三种不同光源下的污水样本的RGB图像信息； 对各RGB图像信息分别进行处理， 得到各光源对应的R通道图像信息、 G通道图像信息和 B通道图像信息， 将所述R通道图像信息、 G通道图像信息和B通道图像信息作为对应光源下 的水下杂质分布图； 将各水下杂质分布图输入神经网络模型， 分别得到对应的水光分布图和杂质干扰图； 所述神经网络模型为DNN网络， 网络输出的第一通道是水光分布图， 第 二通道是杂质干 扰图； DNN网络的损失函数为： 其中， I1i为第i个光源下的水光分布图， I2i为第i个光源下的杂质干扰图， I0i为第i个 光源下的水下杂质分布图， i＝1， 2， 3； 为I1i中对应像 素的梯度， EG(I2i)为对图像I2i去 除高频噪声后进行腐蚀操作的结果； FFT(I2i)为对I2i进行傅里 叶变换后的频域信息， FFT (I1i)为对I1i进行傅里叶变 换后的频域信息； 为所有光源下杂质干 扰图频域信息的平均值； 为所有光源下水光分布图频域信息的平 均值； 对所述水光分布图中像素的灰度值进行计算得到水体的颜色倾向程度； 计算各杂质干扰图的信息熵； 对各杂质干扰图进行阈值分割得到相应的二值图像， 并将所述二值图像进行图像融 合， 得到杂质分布图； 采用连通域算法对所述杂质分布图进行连通域分析， 获取杂质区域， 所述杂质区域包 含一个杂质颗粒； 根据杂质区域的数量以及杂质分布图的面积得到杂质的分布密度； 根据 所有杂质区域 面积的均值得到杂质的平均大小； 根据所述水体的颜色倾向程度、 杂质的分布密度、 杂质的平均大小以及任意一杂质干 扰图对应的信息熵得出污水样本的合格程度， 将所述合格程度与设置阈值作比较， 若所述 合格程度大于 设定阈值， 判断污水样本合格； 若 所述合格程度小于 设定阈值， 判断污水样本 不合格。 2.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的污水处理验证方法， 其特征在于， 所述 三种不同光源分别为红光、 绿光和蓝光； 所述红光对应R通道图像信息， 所述绿光对应 G通道 图像信息， 所述蓝光对应B通道图像信息 。 3.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的污水处理验证方法， 其特征在于， 所述 图像融合是将三种不同光源对应的杂质干扰图中的对应像素点的灰度值进行哈达玛积运 算。 4.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的污水处理验证方法， 其特征在于， 所述 水体的颜色倾向程度为： 其中， p∈I1i为p是水光分布图I1i上的任意一个像素点； i＝1， 2， 3； wp为像素点p在所有 光源下水光分布图上的灰度值的方差， A为任意 一水光分布图的面积。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114764861 B 25.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的污水处理验证方法， 其特征在于， 所述 杂质的平均大小为所有杂质区域 面积的均值。 6.根据权利要求4 ‑5任一项所述的一种基于计算机视觉的污水处理验证方法， 其特征 在于， 所述 合格程度为： D＝exp(‑(W×P×Q×max(H1,H2,H3))) 其中， P为杂质的分布密度， Q为杂质的平均大小， W为水体 的颜色倾向程度， H1,H2,H3分 别表示红光下杂质干扰图的信息熵、 绿光下杂质干扰图的信息熵、 蓝光下杂质干扰图的信 息熵。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114764861 B 3