论文摘要：可吸入颗粒物连续监测系统的设计与实现

随着我国现代化建设的不断发展，环境污染问题已经成为影响我国经济可持续发展的一个重要瓶颈，由于我国的能源结构中主要采用煤炭作为工业发展的主要原料，因此近些年来随着煤炭需求量的逐渐增加，解决大气环境污染问题已经迫在眉睫。可吸入颗粒物与粉尘作为煤炭燃烧的主要废弃物，是指漂浮在空气中的固态和液态颗粒物的总和，其粒径范围约为0.1-100微米。可吸入颗粒物在大气中具有积累性并且部分成分毒性较强，因此长期吸入空气中的粉尘颗粒能对人体的呼吸道造成很大的破坏，并导致多种呼吸道疾病。如何对可吸入颗粒物进行有效的监测已经成为我国生态经济建设当中如何有效的减轻环境污染的重要手段。本文采用激光光散射和快速光学成像设备，利用计算机图像处理技术和图像分析的相关理论算法，对环境中的可吸入颗粒物进行有效的分析和监测。在可吸入颗粒物的连续监测中，虽然我们已选取了快速光学成像设备，但由于实际图像采集过程中各部件性能有限，因此收集的颗粒图像往往产生运动模糊现象，本文利用基于匀速直线运动模糊模型，对采集卡获取的图像进行去模糊，获得较为清晰的颗粒图像便于下一步分析。进一步采用图像增强算法，对获取的灰度颗粒图像进行有选择性的目标增强，达到了强化目标的目的。同时采用实时的图像分割算法，对采集卡增强后的图像进行目标分割与提取，并统计目标的大小和密度，从而实现了对大气的可吸入颗粒物浓度和粒度分布的连续监测和数据采集。本文的成果已经应用大气环境、公共场所、污染源等的可吸入颗粒物的连续监测，有望在不断改进的基础上推广到更多的领域。

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