絮凝法在城市污水处理过程中应用广泛，絮凝效果的好坏直接影响到最终水质的情况。传统的絮凝过程依靠人工观测工作效率较低。数字图像处理技术通过对水处理过程中的絮凝图像进行分析，获得一系列与絮凝效果相关的数据，为实现水处理絮凝过程的自动控制提供依据。
国内外学者针对絮凝效果的图像分析，做了大量的研究工作。Lars Wagberg［1］通过分析采集絮凝图像的灰度值来评价絮凝的效果。Charbor Tik［2］将视频图像处理技术引入到水处理混凝絮体形态特征的研究中，通过对混凝反应器絮体图像进行拍摄，比较了不同混凝机制絮体图像，并在提取絮体图像几何参数作用下形成的絮体的分形维数和长短轴比。王瑾［3］等通过采集絮凝图像，并分析计算出图像空隙处的平均灰度值和直方图参数，作为自动控制的依据。冯江［4］等通过采集水处理絮凝过程中的实时运动图像，依据絮体粒度、表观强度等参数开发出在线图像检测系统。李健华［5］等提出利用絮体等效直径进行混凝控制的方法。刘秉涛［6］依据分形理论，通过分析黄河原水絮凝图像与分形维数之间的关系，从而反映絮凝程度及效果。
在城市污水处理自动化过程中，絮凝图像质量受实际环境影响较大，比如光照不均等因素的影响。本文以郑州市污水处理厂提供的城市污水作为研究对象，分析投药量与图像的等效直径、分形维数和浓度三个参数之间的关系。考虑到投药自动控制的实际运行环境和实时性要求，采用Retinex 算法解决光照不均现象，在图像处理主要环节上均采用小计算量算法，为基于图像处理的污水处理投药自动化控制实现提供依据。 |
