一种循环水除垢效果评估方法及系统与流程

1.本发明涉及循环水处理技术领域，具体涉及一种循环水除垢效果评估方法及系统。


背景技术：

2.循环冷却水被广泛应用在各行各业中，例如冶金工业、石油化工、煤化工、中央空调、油气集输、发电厂、市政供暖等。循环水系统中最需要关注的问题是系统结垢以后对系统产生的不良影响，系统的防垢除垢对于生产装置的安全稳定运行有着重要意义。循环水水垢主要是由于碳酸盐水在循环水冷却过程中，水于工艺介质发生换热后，水温上升，水分不断蒸发，水质会发生变化，一氧化碳减少，水的ph值升高，由于循环水不断浓缩，水温上升也会导致碳酸钙的溶解度下降，当碳酸钙的浓度达到过饱和时，会结晶析出水垢。水垢对循环冷却水系统的影响较为严重，当冷却水系统中出现水垢时，容易使换热器堵塞，增加系统的阻力，降低水泵和冷却塔的效率。现有的通过机器视觉对循环水系统中的除垢效果进行评估时，通常由于水垢的特征较为复杂，使得除垢效果的评估结果的准确度较低。


技术实现要素：

3.为了解决现有方法在对循环水的除垢效果进行评估时存在的评估结果的准确度较低的问题，本发明的目的在于提供一种循环水除垢效果评估方法及系统，所采用的技术方案具体如下：第一方面，本发明提供了一种循环水除垢效果评估方法，该方法包括以下步骤：获取换热器管口的灰度图像，对所述灰度图像进行边缘检测获得各闭合边缘线，并提取各闭合边缘线所围成的区域的中心点；根据各闭合边缘线上像素点与对应的所述中心点之间的相对距离，确定各闭合边缘线对应的离散程度；根据各闭合边缘线内像素点的灰度分布，确定各闭合边缘线对应的相关系数；基于各闭合边缘线内像素点的灰度差异，对各闭合边缘线内的像素点进行划分获得各超像素块；根据各闭合边缘线内所有超像素块的灰度分布，得到各闭合边缘线所围成的区域的变异系数；对各闭合边缘线上的像素点进行角点检测获得各闭合边缘线上的角点；根据各闭合边缘线内像素点的灰度值与标准灰度值的差异、所述离散程度、所述相关系数、所述角点和所述变异系数，对循环水的除垢效果进行评价。
4.第二方面，本发明提供了一种循环水除垢效果评估系统，包括存储器和处理器，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现上述所述的一种循环水除垢效果评估方法。
5.优选的，所述根据各闭合边缘线上像素点与对应的所述中心点之间的相对距离，确定各闭合边缘线对应的离散程度，包括：
对于第i个闭合边缘线：计算第i个闭合边缘线上所有像素点与第i个闭合边缘线所围成的区域的中心点之间的欧式距离的方差；将所述方差作为第i个闭合边缘线对应的离散程度。
6.优选的，所述根据各闭合边缘线内像素点的灰度分布，确定各闭合边缘线对应的相关系数，包括：对于第i个闭合边缘线：基于第i个闭合边缘线内所有像素点的灰度值构建第一灰度序列；基于所述第一灰度序列中的元素进行等宽分箱处理，将箱内的灰度值用对应的中值代替，获得第二灰度序列；计算所述第一灰度序列与所述第二灰度序列的tanimoto系数，将所述tanimoto系数作为第i个闭合边缘线对应的相关系数。
7.优选的，所述基于各闭合边缘线内像素点的灰度差异，对各闭合边缘线内的像素点进行划分获得各超像素块，包括：基于各闭合边缘线内像素点之间的灰度差异，分别采用密度峰值聚类算法对各闭合边缘线内的所有像素点进行聚类，获得各超像素块。
8.优选的，所述根据各闭合边缘线内所有超像素块的灰度分布，得到各闭合边缘线所围成的区域的变异系数，包括：对于第i个闭合边缘线：计算第i个闭合边缘线内每个超像素块内所有像素点的灰度均值，作为每个超像素块对应的灰度均值；根据第i个闭合边缘线内所有超像素块对应的灰度均值的标准差和第i个闭合边缘线内所有超像素块对应的灰度均值的平均值，获得第i个闭合边缘线所围成的区域的变异系数。
9.优选的，所述根据各闭合边缘线内像素点的灰度值与标准灰度值的差异、所述离散程度、所述相关系数、所述角点和所述变异系数，对循环水的除垢效果进行评价，包括：对于第i个闭合边缘线：计算第i个闭合边缘线内所有像素点的平均灰度值与标准灰度值的差异；根据所述第i个闭合边缘线内所有像素点的平均灰度值与标准灰度值的差异、第i个闭合边缘线对应的离散程度、第i个闭合边缘线对应的相关系数、第i个闭合边缘线上的角点的数量和第i个闭合边缘线所围成的区域的变异系数，得到第i个闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数；根据所有闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数，确定除垢效果评价指标；基于所述除垢效果评价指标对循环水的除垢效果进行评价。
10.优选的，采用如下公式计算第i个闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数：
其中，为第i个闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数，为第i个闭合边缘线上的角点的数量，为第i个闭合边缘线对应的相关系数，为预设第一调整参数，为预设第二调整参数，为第i个闭合边缘线对应的离散程度，为第i个闭合边缘线内所有像素点的平均灰度值，为标准灰度值，为第i个闭合边缘线所围成的区域的变异系数，| |为取绝对值符号；和均大于0。
11.优选的，根据所有闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数，确定除垢效果评价指标，包括：对除垢效果显著系数进行归一化处理，统计归一化后的除垢效果显著系数大于预设显著系数阈值的闭合边缘线的数量，记为第一数量；将所述第一数量与所有闭合边缘线的数量的比值，确定为除垢效果评价指标。
12.优选的，所述基于所述除垢效果评价指标对循环水的除垢效果进行评价，包括：若所述除垢效果评价指标大于预设第一质量阈值，则判定循环水的除垢效果为一级；若所述除垢效果评价指标大于预设第二质量阈值，且小于等于预设第一质量阈值，则判定循环水的除垢效果为二级；若所述除垢效果评价指标小于等于预设第二质量阈值，则判定循环水的除垢效果为三级；所述第一质量阈值大于所述第二质量阈值。
13.本发明至少具有如下有益效果：本发明首先根据换热器管口的灰度图像中每个闭合边缘线上像素点与对应的区域中心点之间的相对距离，确定了每个闭合边缘线对应的离散程度，考虑到了当换热器管口不存在水垢或存在水垢较少时，闭合边缘线上的像素点应当与闭合边缘线所围成的区域的中心点的距离的一致程度较高，因此本发明从换热器管口的形状特征角度对换热器管口是否存在水垢进行了分析；又考虑到当换热器管口附着水垢时，水垢的颜色较接近白色，与换热器管口本身的颜色存在较大差异，因此本发明又结合每个闭合边缘线内像素点的灰度分布情况，得到了每个闭合边缘线所围成的区域的变异系数，从水垢的颜色特征角度对换热器管口是否存在水垢进行了分析；此外，若换热器管口附着有水垢，则闭合边缘线上会存在角点，因此本发明又获取了闭合边缘线上的角点，也即从水垢的纹理特征角度对换热器管口是否存在水垢进行了分析；进一步地本发明基于水垢在换热器管口附着时颜色杂乱、形状不规则以及纹理不平滑的特征，对循环水的除垢效果进行了评价，解决了由于水垢特征较为复杂从而导致检测效果较差的问题，提高了循环水除垢效果的评价结果的准确度，为后续循环水系统的再除垢环节提供了便利。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
15.图1为本发明一个实施例所提供的一种循环水除垢效果评估方法的流程图。
具体实施方式
16.为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种循环水除垢效果评估方法进行详细说明如下。
17.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
18.下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种循环水除垢效果评估方法的具体方案。
19.一种循环水除垢效果评估方法实施例：本实施例所针对的具体场景为：本实施例需要对循环水的除垢效果进行评估，由于除垢后的循环水会经过换热器管，因此循环水的除垢效果可通过换热器管口的水垢堆积情况对循环水的除垢效果进行评估，本实施例将采集换热器管口的灰度图像，并对采集到的换热器管口的灰度图像进行分析，进而对循环水的除垢效果进行评价。
20.本实施例提出了一种循环水除垢效果评估方法，如图1所示，本实施例的一种循环水除垢效果评估方法包括以下步骤：步骤s1，获取换热器管口的灰度图像，对所述灰度图像进行边缘检测获得各闭合边缘线，并提取各闭合边缘线所围成的区域的中心点。
21.本实施例将换热器管口的管道拆开，使用ccd相机采集换热器管口的图像，在采集图像时，相机正对着换热器的管口进行拍摄。需要说明的是：本实施例中的换气管选用的是管式换热器，换热器管口为圆形。本实施例用相机拍摄到的换热器管口的图像为rgb图像，通过ccd相机采集到的换热器管口的rgb图像，通过高斯滤波对获取的rgb图像进行去噪处理，消除噪声的影响，实施者可根据实际情况选择其他去噪方式。对去噪后的rgb图像进行灰度化处理，将灰度化处理后的图像记为换热器管口的灰度图像。图像的去噪处理和灰度化处理均为现有技术，此处不再过多赘述。
22.通过canny算子对换热器管口的灰度图像进行边缘检测，获取换热器管口的灰度图像中的闭合边缘线，接下来本实施例将对换热器管口的灰度图像中的闭合边缘线进行分析，因此本实施例对闭合边缘线进行标记，同时分别获取每个闭合边缘线所围成的区域的中心点。canny算子、区域的中心点的获取方法均为现有技术，此处不再过多赘述。
23.至此，获得了换热器管口的灰度图像中所有的闭合边缘线以及每个闭合边缘线所围成的区域的中心点。
24.步骤s2，根据各闭合边缘线上像素点与对应的所述中心点之间的相对距离，确定各闭合边缘线对应的离散程度；根据各闭合边缘线内像素点的灰度分布，确定各闭合边缘
线对应的相关系数。
25.换热器管道口形状为圆形，在管道口未出现水垢时，管道口内壁为圆形，且管道口内壁边缘线是光滑的；若管道口出现附着的水垢，即附着在管道口内壁上，在图像中管道口内壁的边缘会有凸起，闭合边缘线上不同的像素点与中心点之间存在距离差异，因此接下来将首先基于闭合边缘线上像素点与其对应的中心点之间的相对距离，对每条边缘线上像素点的离散程度进行分析，也即计算闭合边缘线对应的离散程度。
26.具体地，对于第i个闭合边缘线：计算第i个闭合边缘线上所有像素点与第i个闭合边缘线所围成的区域的中心点之间的欧式距离的方差；将所述方差作为第i个闭合边缘线对应的离散程度。采用上述方法，能够获得每个闭合边缘线对应的离散程度。离散程度越大，说明闭合边缘线上的像素点与中心点之间的距离分布越混乱，闭合边缘线所围成的区域越可能存在水垢，也即循环水的除垢效果可能越不好。
27.换热器表面存在较多水垢时，在图像中呈现出的纹理较为杂乱，相邻像素点之间的灰度值差异较大，且像素点之间的灰度值变化较不规律；若换热器表面没有附着水垢或者附着的水垢较少时，在图像中呈现出的纹理较为均匀，同一区域内的像素点之间的灰度值较为接近，且呈现出一定规律变化。因此，本实施例接下来从闭合边缘线内像素点的灰度变化情况的角度对循环水的除垢效果进行评价。
28.具体地，对于第i个闭合边缘线：按照第i个闭合边缘线内像素点从上到下、从左到右的顺序，对第i个闭合边缘线内所有像素点的灰度值进行排序，获得一个灰度值序列，将此时获得的灰度值序列记为第一灰度序列；基于所述第一灰度序列中的元素进行等宽分箱处理，进而完成平滑处理，具体平滑过程为：对第一灰度序列中的元素分到等宽的箱中，然后按照箱的中值进行平滑处理，将箱内的灰度值用对应的中值代替；将平滑后的灰度值序列记为第二灰度序列；计算所述第一灰度序列与所述第二灰度序列的tanimoto系数，将所述tanimoto系数作为第i个闭合边缘线对应的相关系数，tanimoto系数越大，说明第一灰度序列与第二灰度序列的相关性越大；tanimoto系数越小，说明第一灰度序列与第二灰度序列的相关性越小。当换热器表面的附着的水垢较多时，第一灰度序列中的元素值较为不平滑，当对第一灰度序列进行平滑处理后，获得的第二灰度序列与第一灰度序列之间的相关性较小，所求得的两个序列的tanimoto系数越接近于0；当换热器表面附着的水垢较少时，闭合边缘线围成的区域内的像素点的灰度值较为均匀，即得到的第一灰度序列中的元素值较为平滑，第一灰度序列与第二灰度序列之间的相关性较大，所求的两个序列的tanimoto系数越接近于1。采用上述方法，能够获得每个闭合边缘线对应的相关系数。tanimoto系数的获取方法为现有技术，此处不再过多赘述。
29.至此，采用上述方法，能够获得每个闭合边缘线对应的离散程度和相关系数。
30.步骤s3，基于各闭合边缘线内像素点的灰度差异，对各闭合边缘线内的像素点进行划分获得各超像素块；根据各闭合边缘线内所有超像素块的灰度分布，得到各闭合边缘线所围成的区域的变异系数；对各闭合边缘线上的像素点进行角点检测获得各闭合边缘线上的角点。
31.若换热器管口不存在水垢或者水垢较少，在图像中像素点的颜色接近换热器所使用材料的颜色；同时由于水垢的颜色主要为白色，当有垢迹析出附着在换热器管口时，像素点在图像中呈现出的颜色也较为杂乱；当换热器管口不存在垢迹时，像素点的颜色分布较
为均匀，且较接近换热器材料的颜色。因此本实施例接下来首先基于每个闭合边缘线内像素点之间的灰度差异，通过密度峰值聚类算法对每个闭合边缘线内的所有像素点进行聚类处理，分别将每个闭合边缘线内的所有像素点的灰度值作为密度峰值聚类算法的输入，输出为每个闭合边缘线所围成的区域内的多个子区域，本实施例中将像素点之间的灰度差异作为了密度峰值聚类算法中的距离进行了聚类处理，将每个子区域记为一个超像素块，也即获得了每个闭合边缘线所围成的区域内的多个超像素块。密度峰值聚类算法为现有技术，此处不再过多赘述。
32.对于第i个闭合边缘线：计算第i个闭合边缘线内每个超像素块内所有像素点的灰度均值，作为每个超像素块对应的灰度均值；根据第i个闭合边缘线内所有超像素块对应的灰度均值的标准差和第i个闭合边缘线内所有超像素块对应的灰度均值的平均值，获得第i个闭合边缘线所围成的区域的变异系数。根据所有超像素块对应的灰度均值的标准差和所有超像素块对应的灰度均值的平均值，计算变异系数的方法为现有技术，此处不再过多赘述。变异系数反映了超像素块的灰度均值之间的离散程度，若变异系数的值越大，则对应区域中像素点的灰度值分布越离散，颜色越杂乱；若变异系数的值越小，则对应区域中像素点的灰度值分布越集中，颜色越均衡。
33.采用上述方法，能够获得每个闭合边缘线所围成的区域的变异系数。
34.考虑到若管道口出现附着的水垢，即附着在管道口内壁上，在图像中管道口内壁的边缘会有凸起，即在对获取的闭合边缘线进行角点检测时，若管道内壁的边缘上没有附着水垢或者附着的水垢较少，则检测到的角点数也较少；若管道内壁的边缘上附着的水垢较多，则在闭合边缘线上检测到的角点较多。因此本实施例采用harris角点检测技术分别对每个闭合边缘线进行角点检测，获得每个闭合边缘线上的角点。harris角点检测为现有技术，此处不再过多赘述。
35.步骤s4，根据各闭合边缘线内像素点的灰度值与标准灰度值的差异、所述离散程度、所述相关系数、所述角点和所述变异系数，对循环水的除垢效果进行评价。
36.本实施例在上述步骤中分别对每个闭合边缘线上的像素点进行了角点检测，获得了每个闭合边缘线上的角点；若管道内壁的边缘上没有水垢附着或者附着的水垢较少，则检测得到的角点的数量也较少；若管道内壁的边缘上附着的水垢较多，则在闭合边缘线上检测到的角点的数量较多；同时若管道口内壁上附着的水垢较厚，所得到的闭合边缘线的形状较为不规则，即闭合边缘线对应的离散程度较大；若管道口内壁上附着的水垢较薄，所得到的闭合边缘线的形状较接近管道口的形状，即圆形，此时闭合边缘线对应的离散程度较小。当管道内壁的边缘上没有附着水垢或者附着的水垢较少时，图像中的像素点呈现的灰度值较接近标准灰度值。变异系数反映了闭合边缘线所围成的区域内像素块灰度均值之间的离散程度，若变异系数越大，则对应区域中像素点的灰度值分布越杂乱；若变异系数越小，则对应区域中像素点的灰度值分布越集中，颜色越均匀。基于此，本实施例接下来将基于各闭合边缘线内像素点的灰度值与标准灰度值的差异、离散程度、相关系数、角点的数量和变异系数，对循环水的除垢效果进行评价。
37.对于第i个闭合边缘线：计算第i个闭合边缘线内所有像素点的平均灰度值与标准灰度值的差异；根据所述第i个闭合边缘线内所有像素点的平均灰度值与标准灰度值的差异、第i个闭合边缘线对应的离散程度、第i个闭合边缘线对应的相关系数、第i个闭合边缘
线上的角点的数量和第i个闭合边缘线所围成的区域的变异系数，得到第i个闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数。本实施例类比上述方法，获得每个闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数，根据所有闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数，确定除垢效果评价指标；基于所述除垢效果评价指标对循环水的除垢效果进行评价。
38.第i个闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数的具体计算公式为：其中，为第i个闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数，为第i个闭合边缘线上的角点的数量，为第i个闭合边缘线对应的相关系数，为预设第一调整参数，为预设第二调整参数，为第i个闭合边缘线对应的离散程度，为第i个闭合边缘线内所有像素点的平均灰度值，为标准灰度值，为第i个闭合边缘线所围成的区域的变异系数，| |为取绝对值符号；和均大于0。
39.本实施例在分母中引入预设第二调整参数是为了防止分母为0，本实施例中和的取值均为0.01，在具体应用中，实施者可根据具体情况进行设置。表示第i个闭合边缘线内所有像素点的平均灰度值与标准灰度值之间的差异，需要说明的是，本实施例中的标准灰度值为热气管表面无水垢时对应的灰度值。当第i个闭合边缘线对应的相关系数越大、第i个闭合边缘线上的角点的数量越少、第i个闭合边缘线对应的离散程度越小、第i个闭合边缘线内所有像素点的平均灰度值与标准灰度值之间的差异越小、第i个闭合边缘线所围成的区域的变异系数越小时，说明第i个闭合边缘线所围成的区域存在的水垢越少，即第i个闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数越大。
40.采用上述方法，获得每个闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数。
41.进一步地，本实施例对除垢效果显著系数进行归一化处理，统计归一化后的除垢效果显著系数大于预设显著系数阈值的闭合边缘线的数量，记为第一数量；本实施例在对除垢效果评价指标进行归一化处理时采用的最大最小值归一化方法，作为其他实施方式，也可采用其他归一化处理方法对除垢效果显著系数进行归一化处理。将所述第一数量与所有闭合边缘线的数量的比值，确定为除垢效果评价指标；本实施例中的预设显著系数阈值为0.6，在具体应用中，实施者可根据具体情况进行设置。若所述除垢效果评价指标大于预设第一质量阈值，则判定循环水的除垢效果为一级；若所述除垢效果评价指标大于预设第二质量阈值，且小于等于预设第一质量阈值，则判定循环水的除垢效果为二级；若所述除垢效果评价指标小于等于预设第二质量阈值，则判定循环水的除垢效果为三级；除垢效果评估等级的设置规则如下：一级为最高级，表示循环水的除垢效果较好；二级为次级，表示循环水的除垢效果一般；三级为最低级，表示循环水的除垢效果较差。所述第一质量阈值大于
所述第二质量阈值。本实施例中的第一质量阈值为0.6，第二质量阈值为0.3，在具体应用中，实施者可根据具体情况进行设置。
42.至此，采用本实施例提供的方法完成了对循环水除垢效果的评估。
43.本实施例首先根据换热器管口的灰度图像中每个闭合边缘线上像素点与对应的区域中心点之间的相对距离，确定了每个闭合边缘线对应的离散程度，考虑到了当换热器管口不存在水垢或存在水垢较少时，闭合边缘线上的像素点应当与闭合边缘线所围成的区域的中心点的距离的一致程度较高，因此本实施例从换热器管口的形状特征角度对换热器管口是否存在水垢进行了分析；又考虑到当换热器管口附着水垢时，水垢的颜色较接近白色，与换热器管口本身的颜色存在较大差异，因此本实施例又结合每个闭合边缘线内像素点的灰度分布情况，得到了每个闭合边缘线所围成的区域的变异系数，从水垢的颜色特征角度对换热器管口是否存在水垢进行了分析；此外，若换热器管口附着有水垢，则闭合边缘线上会存在角点，因此本实施例又获取了闭合边缘线上的角点，也即从水垢的纹理特征角度对换热器管口是否存在水垢进行了分析；进一步地本实施例基于水垢在换热器管口附着时颜色杂乱、形状不规则以及纹理不平滑的特征，对循环水的除垢效果进行了评价，解决了由于水垢特征较为复杂从而导致检测效果较差的问题，提高了检测结果的准确度，为后续循环水系统的再除垢环节提供了便利。
44.一种循环水除垢效果评估系统实施例：本实施例一种循环水除垢效果评估系统包括存储器和处理器，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现上述所述的一种循环水除垢效果评估方法。
45.由于一种循环水除垢效果评估方法已经在一种循环水除垢效果评估方法实施例中进行了说明，所以本实施例不再对一种循环水除垢效果评估方法进行赘述。

技术特征：
1.一种循环水除垢效果评估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取换热器管口的灰度图像，对所述灰度图像进行边缘检测获得各闭合边缘线，并提取各闭合边缘线所围成的区域的中心点；根据各闭合边缘线上像素点与对应的所述中心点之间的相对距离，确定各闭合边缘线对应的离散程度；根据各闭合边缘线内像素点的灰度分布，确定各闭合边缘线对应的相关系数；基于各闭合边缘线内像素点的灰度差异，对各闭合边缘线内的像素点进行划分获得各超像素块；根据各闭合边缘线内所有超像素块的灰度分布，得到各闭合边缘线所围成的区域的变异系数；对各闭合边缘线上的像素点进行角点检测获得各闭合边缘线上的角点；根据各闭合边缘线内像素点的灰度值与标准灰度值的差异、所述离散程度、所述相关系数、所述角点和所述变异系数，对循环水的除垢效果进行评价。2.根据权利要求1所述的一种循环水除垢效果评估方法，其特征在于，所述根据各闭合边缘线上像素点与对应的所述中心点之间的相对距离，确定各闭合边缘线对应的离散程度，包括：对于第i个闭合边缘线：计算第i个闭合边缘线上所有像素点与第i个闭合边缘线所围成的区域的中心点之间的欧式距离的方差；将所述方差作为第i个闭合边缘线对应的离散程度。3.根据权利要求1所述的一种循环水除垢效果评估方法，其特征在于，所述根据各闭合边缘线内像素点的灰度分布，确定各闭合边缘线对应的相关系数，包括：对于第i个闭合边缘线：基于第i个闭合边缘线内所有像素点的灰度值构建第一灰度序列；基于所述第一灰度序列中的元素进行等宽分箱处理，将箱内的灰度值用对应的中值代替，获得第二灰度序列；计算所述第一灰度序列与所述第二灰度序列的tanimoto系数，将所述tanimoto系数作为第i个闭合边缘线对应的相关系数。4.根据权利要求1所述的一种循环水除垢效果评估方法，其特征在于，所述基于各闭合边缘线内像素点的灰度差异，对各闭合边缘线内的像素点进行划分获得各超像素块，包括：基于各闭合边缘线内像素点之间的灰度差异，分别采用密度峰值聚类算法对各闭合边缘线内的所有像素点进行聚类，获得各超像素块。5.根据权利要求1所述的一种循环水除垢效果评估方法，其特征在于，所述根据各闭合边缘线内所有超像素块的灰度分布，得到各闭合边缘线所围成的区域的变异系数，包括：对于第i个闭合边缘线：计算第i个闭合边缘线内每个超像素块内所有像素点的灰度均值，作为每个超像素块对应的灰度均值；根据第i个闭合边缘线内所有超像素块对应的灰度均值的标准差和第i个闭合边缘线内所有超像素块对应的灰度均值的平均值，获得第i个闭合边缘线所围成的区域的变异系数。6.根据权利要求1所述的一种循环水除垢效果评估方法，其特征在于，所述根据各闭合
边缘线内像素点的灰度值与标准灰度值的差异、所述离散程度、所述相关系数、所述角点和所述变异系数，对循环水的除垢效果进行评价，包括：对于第i个闭合边缘线：计算第i个闭合边缘线内所有像素点的平均灰度值与标准灰度值的差异；根据所述第i个闭合边缘线内所有像素点的平均灰度值与标准灰度值的差异、第i个闭合边缘线对应的离散程度、第i个闭合边缘线对应的相关系数、第i个闭合边缘线上的角点的数量和第i个闭合边缘线所围成的区域的变异系数，得到第i个闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数；根据所有闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数，确定除垢效果评价指标；基于所述除垢效果评价指标对循环水的除垢效果进行评价。7.根据权利要求6所述的一种循环水除垢效果评估方法，其特征在于，采用如下公式计算第i个闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数：其中，为第i个闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数，为第i个闭合边缘线上的角点的数量，为第i个闭合边缘线对应的相关系数，为预设第一调整参数，为预设第二调整参数，为第i个闭合边缘线对应的离散程度，为第i个闭合边缘线内所有像素点的平均灰度值，为标准灰度值，为第i个闭合边缘线所围成的区域的变异系数，| |为取绝对值符号；和均大于0。8.根据权利要求6所述的一种循环水除垢效果评估方法，其特征在于，根据所有闭合边缘线所围成的区域的除垢效果显著系数，确定除垢效果评价指标，包括：对除垢效果显著系数进行归一化处理，统计归一化后的除垢效果显著系数大于预设显著系数阈值的闭合边缘线的数量，记为第一数量；将所述第一数量与所有闭合边缘线的数量的比值，确定为除垢效果评价指标。9.根据权利要求6所述的一种循环水除垢效果评估方法，其特征在于，所述基于所述除垢效果评价指标对循环水的除垢效果进行评价，包括：若所述除垢效果评价指标大于预设第一质量阈值，则判定循环水的除垢效果为一级；若所述除垢效果评价指标大于预设第二质量阈值，且小于等于预设第一质量阈值，则判定循环水的除垢效果为二级；若所述除垢效果评价指标小于等于预设第二质量阈值，则判定循环水的除垢效果为三级；所述第一质量阈值大于所述第二质量阈值。10.一种循环水除垢效果评估系统，包括存储器和处理器，其特征在于，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现如权利要求1-9任一项所述的一种循环水除垢效
果评估方法。

技术总结
本发明涉及循环水处理技术领域，具体涉及一种循环水除垢效果评估方法及系统。方法包括：获取换热器管口的灰度图像中的闭合边缘线和闭合边缘线所围成的区域的中心点；根据各闭合边缘线上像素点与对应中心点之间的距离，确定离散程度；根据各闭合边缘线内像素点的灰度分布，确定相关系数；对各闭合边缘线内的像素点进行划分获得各超像素块；根据各闭合边缘线内所有超像素块的灰度分布，得到变异系数；根据各闭合边缘线内像素点的灰度值与标准灰度值的差异、离散程度、相关系数、闭合边缘线上的角点和变异系数，对循环水的除垢效果进行评价。本发明提高了循环水除垢效果的评价结果的准确度。准确度。准确度。


技术研发人员：宋磊 李海燕 高波 潘耀军 李书强 赵贤磊 于瑶 郭宗浩 孔彦华
受保护的技术使用者：山东鲁泰化学有限公司
技术研发日：2023.09.12
技术公布日：2023/10/20