JPH02229598A - Method for recognizing image of activated sludge - Google Patents
Method for recognizing image of activated sludgeInfo
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Landscapes
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、活性汚泥の画像認識方法に係シ、特に、下水
処理等で活性汚泥法を用いて、排水を浄化処理する設備
において、曝気槽中の活性汚泥の性状を認識評価する画
像認識処理方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an image recognition method for activated sludge, and in particular, the present invention relates to an image recognition method for activated sludge, and in particular, to an aeration process in equipment for purifying wastewater using the activated sludge method in sewage treatment, etc. The present invention relates to an image recognition processing method for recognizing and evaluating the properties of activated sludge in a tank.
〔従来の技術〕
活性汚泥法は、下水処理等の広い分野で活用されている
水処理プロセスである。該方法を実施するための要件は
、酸素存在下で微生物による有機汚濁物質の分解、同化
反応の確保と、生成した活性汚泥フロックの効果的な沈
殿分離の確保にあるが、前記の反応条件の変動によって
は必ずしも、良好な沈殿分離が確保し得ない局面が広々
にして起こシ、従来運転管理が比較的難しい水処理プロ
セスの1つとされてきた。[Prior Art] The activated sludge method is a water treatment process that is utilized in a wide range of fields such as sewage treatment. The requirements for implementing this method are to ensure the decomposition and assimilation reaction of organic pollutants by microorganisms in the presence of oxygen, and to ensure effective sedimentation and separation of the generated activated sludge flocs. Due to fluctuations, there are many situations in which good precipitation separation cannot be ensured, and conventionally, it has been considered one of the water treatment processes that is relatively difficult to manage.
特に、糸状細菌の大fk発生に原因する沈殿分離障害は
、活性汚泥プロセスを系として成シ立た表くする程の重
大障害となるため、未然に、大量発生を防止する様、運
転条件を効果的に変更する必要性があった。In particular, sedimentation and separation failure caused by large fk generation of filamentous bacteria is a serious problem that can even be seen in the activated sludge process as a system. There was a need to make changes.
従来、固液分離状態の管理としては、
総括的(マクロ的)には,SvI等の指標を用いて沈降
性の評価を行い、運転管理のための情報としてきた。し
かし、SV工の指標そのものが手分析操作によるもので
あったため、リアμタイム性に欠けるものである上、そ
の数値についても明確な閾値がある訳ではなく、沈殿分
離の良否との対応には経験的判断の介在を必要とするな
ど、自動化・オンフィン化しにくい性格を持っていた。Conventionally, in managing the solid-liquid separation state, indicators such as SvI have been used to comprehensively (macroscopically) evaluate sedimentation properties and provide information for operational management. However, since the SV process index itself was based on manual analysis, it lacks real-time characteristics, and there is no clear threshold value for the value, so it cannot be used in correspondence with the quality of sedimentation separation. It has characteristics that make it difficult to automate or make it online, such as requiring the intervention of empirical judgment.
更には、SVIの上昇、即ち、沈殿分離の不良現象とし
ては、先述した糸状細菌の発生の他、活性汚泥を基本的
に構成する凝集性細菌自体の分散化による膨化現象等が
ちシ、それぞれ異った対策を講ずる必要があるが,SV
I等のマクロ的指標では、これを区別しにくかった。そ
のため、従来は、顕微鏡を用いて肉眼Il1察するとと
Kよシ、活性汚泥の性状を評価してきたが、人手によシ
、これを定量イヒするには多大の労力を要するため、時
々刻々の情報として利用することは不可能であシ、効果
的な手法の開発が望まれていた。Furthermore, the increase in SVI, that is, the phenomenon of poor sedimentation and separation, includes the generation of filamentous bacteria mentioned above, as well as the swelling phenomenon caused by the dispersion of the flocculating bacteria themselves, which basically constitute activated sludge. Although it is necessary to take measures to
It was difficult to distinguish this using macro indicators such as I. For this reason, in the past, the properties of activated sludge have been evaluated by observing the properties with the naked eye using a microscope, but it requires a lot of effort to quantify this manually, so It was impossible to use this information as information, and there was a desire to develop an effective method.
こうした背景から近年、活性汚泥の顕微鏡等による拡大
影像を、テレビカメラによシ撮像して、画像処理を行な
うことにより、活性汚泥に関するミクロ的な情報を得よ
うとする試みがみられる様になシ、その処理手順に関す
る考察もみられるようになってきた。これらは対象が、
糸状細菌であったシ、′原生動物であったりするが、糸
状細菌や活性汚泥フロックを対象とする考察であっても
、両者を正確に分罐して定量的に計測するには十分でな
く、また、それぞれを単独で計測していて、活注汚泥の
沈降分離が基本的に両者の相対的な量比によって左右さ
れることを表現しておらず、活注汚泥の状態を好適に表
現する情報としては甚だ不十分なものであった。Against this background, in recent years, attempts have been made to obtain microscopic information about activated sludge by taking enlarged images of activated sludge using a microscope, etc., using a television camera, and performing image processing. Considerations regarding the processing procedures have also begun to emerge. These targets are
Although filamentous bacteria and protozoa may be considered, even studies targeting filamentous bacteria and activated sludge flocs are insufficient to accurately separate and quantitatively measure both. In addition, each is measured separately, and it does not express that the sedimentation separation of live poured sludge is basically influenced by the relative quantity ratio of both, and the condition of live poured sludge is expressed appropriately. The information provided was extremely insufficient.
上記・のように、従来技術においては、活性汚泥の状態
を好適に表現する情報は、今だ十分に満足し得るものは
得られなかった。As mentioned above, in the prior art, it has not been possible to obtain sufficiently satisfactory information that suitably expresses the state of activated sludge.
そこで、本発明は、活性汚泥をよシ、正確に定量的に把
握できる画像認識方法を提共することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide an image recognition method that can accurately and quantitatively understand activated sludge.
本発明者らは、上記目的を達成するために、鋭意研究の
結果、活性汚泥を拡大撮壕して得られた映像から、活性
汚泥フロック及び糸状細菌を定量的に計数し、処理状態
の診断や自動制御に生かすための、新規な活性汚泥の画
像認識方法を発明するに至ったものである。In order to achieve the above objective, the present inventors conducted intensive research and quantitatively counted activated sludge flocs and filamentous bacteria from images obtained by enlarging activated sludge and diagnosed treatment conditions. This led to the invention of a new method for image recognition of activated sludge, which can be used for automatic control.
すなわち、本発明は、
活性汚泥を拡大撮像し、画像処理する方法において、
(1) 原画像データの輝度値と背景画像データの輝
度値の差を演算する第1の工程と、
(2) 第1の工程で得られた画像を2値化処理する
第2の工程と、
(3) 第1の工程で得られた画像を線検出処理した
後、2値化処理する第3の工程と、
(4) 第2の工程で得られた画像データと第3の工
程で得られ九Illデータの輝度値の和を演算してマス
ク画像を得る第4の工程と、(5) 第1の工程で得
られた画像データと、第4の工程で得られた画像データ
の輝度値の和を演算して強調画像を得る第5の工程と、
(6)第5の工程で得られた画像を2値化処理する第6
の工程と、
(7)第6の工程で得られた画家を縮小処理及び拡大処
理して活性汚泥フロックの画像のみを得る第7の工程と
、
(8)第6の工程で得られた画像を細線化処理する第8
の工程と、
(9) 第7の工程で得られた画像データと第8の工
程で得られた画像データとの輝度値の差を演算して糸状
細菌の画像のみを得る第9の工程と、
α1 第7の工程で得られた画家の画素数を積算し、活
性汚泥フロックの面積及び/又は体積を演算する$10
の工程と、
(11) 第9の工程で得られた画像の画素数を積算し
、糸状細菌の長さ及び/又は体積を演算する第11の工
程と、
(1z 第10の工程で求めた活性汚泥フロックの面
積に対する第11の工程で得られる糸状細菌の長さの比
率、あるいは第10の工程で求めた活性汚泥フロックの
体積に対する第11の工程で得られる糸状細菌の体積の
比率の少なくとも一方を演算する第12の工程と、αタ
第12の工程で求めた比率から活性汚泥の沈降性を判
定する第13の工程、
とを具備することを特徴とする活性汚泥の画像認識方法
である。That is, the present invention provides a method for enlarging activated sludge imaging and image processing, which includes: (1) a first step of calculating a difference between a brightness value of original image data and a brightness value of background image data; a second step of binarizing the image obtained in step 1; (3) a third step of binarizing the image obtained in the first step after line detection processing; (4) a fourth step of calculating the sum of the brightness values of the image data obtained in the second step and the nine Ill data obtained in the third step to obtain a mask image; and (5) the first step. a fifth step of calculating the sum of the brightness values of the image data obtained in the step and the image data obtained in the fourth step to obtain an enhanced image;
(6) A sixth step in which the image obtained in the fifth step is binarized.
(7) A seventh step of reducing and enlarging the painter obtained in the sixth step to obtain only an image of activated sludge flocs; (8) An image obtained in the sixth step. The eighth step is to thin the line.
(9) A ninth step of calculating the difference in brightness values between the image data obtained in the seventh step and the image data obtained in the eighth step to obtain only an image of the filamentous bacteria. , α1 Integrate the number of painter pixels obtained in the seventh step and calculate the area and/or volume of the activated sludge floc $10
(11) An eleventh step of integrating the number of pixels of the image obtained in the ninth step and calculating the length and/or volume of the filamentous bacteria; At least the ratio of the length of the filamentous bacteria obtained in the eleventh step to the area of the activated sludge flocs, or the ratio of the volume of the filamentous bacteria obtained in the eleventh step to the volume of the activated sludge flocs determined in the tenth step. an activated sludge image recognition method, comprising: a twelfth step of calculating one; and a thirteenth step of determining the sedimentability of the activated sludge from the ratio obtained in the twelfth step. be.
上記において、活性汚泥とは、フロック形成細菌、糸状
細菌及び原生動物等で形成されたものを総称するもので
、フロック形成細菌によって形成されたフロック状の対
象物を活性汚泥フロックといい、独立遊glあるいはフ
ロックから放射状にのびている糸状の対象物を糸状細菌
といい、本発明では、これらを分離し工定量的に認織す
るものである。In the above, activated sludge is a general term for those formed by floc-forming bacteria, filamentous bacteria, protozoa, etc., and the floc-like objects formed by floc-forming bacteria are called activated sludge flocs, and are called activated sludge flocs. The filamentous objects extending radially from the floc or floc are called filamentous bacteria, and in the present invention, these are separated and woven in a controlled manner.
〔作用〕
本発明にかかる、画像認識方法は、下水処理等の活性汚
泥処理プロセスにおける活性汚泥の構成、状態等を定濾
化して評価することができ、それによって、処理状顔の
正確な判定を可能とし適正な運転管理、自動制御化を増
進する作用をなす。[Operation] The image recognition method according to the present invention can evaluate the composition, state, etc. of activated sludge in an activated sludge treatment process such as sewage treatment by constant filtration, thereby accurately determining the treated face. This function enables proper operation management and promotes automatic control.
以下、本発明を図面を参照にして更に詳しく説明するが
、本発明はこの夾施例に限定されるものではない。Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments.
最初に第1図を用いて説明する。第1図は、本発明κ係
わる活性汚泥の画像認識処理方法の運用例を示す説明図
である。First, explanation will be given using FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of operation of the activated sludge image recognition processing method according to the present invention.
原水1は必要ならば前処理を受けた後、曝気槽2に導入
され、ここで、沈殿池4から返送された活性汚泥12と
混合される。曝気槽2内には、活性汚泥の活動に必要な
酸素を供給するため、プロワー3よシ空気が供給されて
いる。活性汚泥は曝気槽中に滞留する間に排水中の有機
物質を分屏資化する。曝気槽2からの流出水は沈殿池4
K送られ、ことで活性汚泥を沈殿分離して、清澄な処理
水7を得る。沈殿した活性汚泥の一部は返送汚泥12と
なり、残部は余剰汚泥15として系外に排出される。The raw water 1 is pretreated if necessary and then introduced into the aeration tank 2, where it is mixed with the activated sludge 12 returned from the settling tank 4. Air is supplied into the aeration tank 2 by a blower 3 in order to supply oxygen necessary for activated sludge activity. Activated sludge separates organic substances from wastewater while remaining in the aeration tank. The water flowing out from the aeration tank 2 is sent to the sedimentation tank 4.
The activated sludge is separated by precipitation to obtain clear treated water 7. A part of the precipitated activated sludge becomes return sludge 12, and the remainder is discharged outside the system as surplus sludge 15.
曝気槽2中には活性汚泥の拡大影像を得るのに好適な水
中顕微鏡8が浸漬されていて、定期的に活性汚泥の影像
を把え、本発明に係る画像認識システム9へ送信してい
る。この水中顕微!1Bとしては、例えば、本出願人が
先に出願した特願昭62−279056号に記載のよう
な、この目的に適した装置が選定される。An underwater microscope 8 suitable for obtaining enlarged images of activated sludge is immersed in the aeration tank 2, and images of the activated sludge are periodically captured and transmitted to an image recognition system 9 according to the present invention. . This underwater microscope! As 1B, a device suitable for this purpose is selected, for example, as described in Japanese Patent Application No. 62-279056 previously filed by the present applicant.
画像認識処理システム9は、画像演算処理装置、コンピ
ュータ、モニタ、テVビ等から構成され、水中顕微鏡8
からの映像信号に必要な演算処理を施し、活性汚泥中の
活性汚泥フロックの面積及び/又は体積、糸状細菌の長
さ及び/又は体積及びそれらの比率を演算する。演算結
果は、あらかじめ定められた手法に則って、曝気プロワ
3、返送汚泥ボンプ5、余剰汚泥ボング6の制御信号に
変換され、コントローフ10を介して、これらのうち少
なくとも1つを必要に応じて制御する。The image recognition processing system 9 is composed of an image processing device, a computer, a monitor, a TV, etc., and an underwater microscope 8.
The area and/or volume of activated sludge flocs in activated sludge, the length and/or volume of filamentous bacteria, and their ratio are calculated by performing necessary arithmetic processing on the video signal from . The calculation results are converted into control signals for the aeration blower 3, return sludge pump 5, and surplus sludge bong 6 according to a predetermined method, and at least one of these is controlled as necessary via the controller 10. Control.
ここで、前記の手法としては、あらかじめ従来の知見に
もとづいて求められている数式を演算する手法でも良い
し、また前記知見をμ−y化してコンピュータに蓄積し
ておき、それらの/I/ − 7tz群を参照すること
で、前記のプロワ、ポンプ等の制御信号を導出する手法
でも良く、その他目的とする制御信号を得ることのでき
る手法ならば、いずれでも採用することができる。Here, the above-mentioned method may be a method of calculating a formula obtained in advance based on conventional knowledge, or a method of converting the knowledge into μ-y and storing it in a computer and converting the /I/ - A method of deriving the control signal for the blower, pump, etc. by referring to the 7tz group may be used, or any other method that can obtain the desired control signal may be adopted.
次K1第2図の本発明の画像認識処理方法のフローの一
例を示す工程図を用いて、画像認識システム9における
tS像データの処理手順について説明する。Next, the processing procedure of tS image data in the image recognition system 9 will be explained using the process diagram shown in FIG. 2 showing an example of the flow of the image recognition processing method of the present invention.
水中顕微!18からの対象物(活性汚泥フロック、糸状
細菌)を含む入力された原画1象データ21は、必要な
らば複数回の積分入力によシ平滑処理22された後、入
力画像の照明ムラ等を除去するため、該対象物を含まな
い背景画像データ23を同様に平滑処理24して得た画
像との間で、対応する画素ごとに輝度値の差を演算25
する。(第1の工程)
次に、第1の工程で得られた画像について、所定の輝度
値に従って2値化処理26を行う。Underwater microscope! The input original image data 21 including the objects (activated sludge flocs, filamentous bacteria) from 18 is smoothed by multiple integral inputs 22 if necessary, and then the illumination unevenness of the input image is smoothed out. In order to remove the object, a difference in luminance value is calculated 25 for each corresponding pixel between the background image data 23 that does not include the object and an image obtained by similarly smoothing 24.
do. (First Step) Next, the image obtained in the first step is subjected to binarization processing 26 according to a predetermined luminance value.
(第2の工程)別に、第1の工程で得られた画像の中間
輝度部(糸状細菌や活性汚泥フロック周縁部など)を強
調するためにフプフシアンオペレータを用いて線検出処
理27した後、所定の輝度値に従って2値化処理28を
行う。(第3の工程)
ここで、ヲデフシアンオベV一夕のサイズは5×3マト
リックス以上、好ましくは9×9マトリックスが良く、
また加重係数の配置は、ランダムな方向を持つ線分をど
の方向を持つものでも強調処理ができる様、好ましくは
、12種以上配置の異なるものを用意しておくと良い。(Second step) Separately, after performing line detection processing 27 using a Hupfuchian operator to emphasize intermediate brightness areas (filamentous bacteria, activated sludge floc periphery, etc.) of the image obtained in the first step. , performs binarization processing 28 according to a predetermined brightness value. (Third step) Here, the size of the Wodefusian Obe V Ichiyo is 5 x 3 matrix or more, preferably 9 x 9 matrix,
Preferably, 12 or more different weighting coefficients are prepared so that line segments with random directions can be emphasized regardless of the direction.
12a,j5のオペレータを用いてフイyタリング処理
した後、論理和演算を行って、各画素の輝度値を求めて
おく。得られた画像と第2の工程で得られた画像との間
で、各画素毎に輝度値の和を演算29すればマスクとす
る画像が生成される。(第4の工程)尚、この演算で、
輝度値の和が最高輝度値(8ビットの場合は255)を
越えるものは、最高輝度値を代入しておく。After filtering processing is performed using operators 12a and j5, a logical sum operation is performed to obtain the brightness value of each pixel. By calculating 29 the sum of the luminance values for each pixel between the obtained image and the image obtained in the second step, an image to be used as a mask is generated. (Fourth step) Furthermore, in this calculation,
If the sum of the brightness values exceeds the maximum brightness value (255 in the case of 8 bits), the maximum brightness value is substituted.
火に、このマスク画像を反転処理3ロした画罎と、第1
の工程で得られる画像との間で、各画素毎に輝度値の和
を′、第4の工程と同様の操作で演算31し、強調画像
を得る。(第5の工程)、その後、所定の輝度値に従っ
て2値化処理32する(第6の工程)ことによシ、ノイ
ズ、照明ムヲ等が除かれ、不明瞭な糸状細菌やフロ化
ック周縁部なども明瞭された、原画像の正確な△
2値化画像が得られる。On the fire, I put this mask image in the 3rd inversion process, and the first one.
The sum of the luminance values for each pixel is calculated 31 using the same operation as in the fourth step to obtain an enhanced image. (fifth step), and then binarized according to a predetermined brightness value (sixth step) to remove noise, illumination noise, etc., and remove unclear filamentous bacteria and flocs. An accurate △ binarized image of the original image can be obtained, with the peripheral edges clearly defined.
第6の工程で得られたH像について、一方では、糸状細
菌を消去するため、各画素について、縮小処理53、続
いて拡大処理34を同数回行う。(第7の工程)この回
数は、サンプルの拡大倍率と糸状細菌の太さ等を考慮し
て、これを消去するのに必要十分な回数を行えば良い。Regarding the H image obtained in the sixth step, on the one hand, in order to eliminate filamentous bacteria, reduction processing 53 and subsequent enlargement processing 34 are performed the same number of times for each pixel. (Seventh step) This number of times may be sufficient to eliminate the bacteria, taking into consideration the magnification of the sample and the thickness of the filamentous bacteria.
この処理で、糸状細菌のない活性汚泥フロックだけの画
像が得られるので、この画像についてフロックの面積及
び/又は体積を計測35する。With this process, an image of only activated sludge flocs without filamentous bacteria is obtained, so the area and/or volume of the flocs is measured 35 for this image.
(第10の工程)この計測方法としては、面積について
はフロックを構成する画素数と単位画素面積(画素4点
でつくられる正方形の面積)とをもとに算出する方法や
、また、画面の全画素数に対するフロック構成画素数の
比率として算出する方法などを採用することができる。(10th step) As for this measurement method, the area can be calculated based on the number of pixels composing the flock and the unit pixel area (area of a square made of 4 pixels), or A method of calculating as a ratio of the number of pixels constituting a flock to the total number of pixels can be adopted.
体積については、求められた面積値に、顕微鏡プL//
(フー}11成するスライドグラスとカバーグフス間の
距離を乗じて求めることができる。Regarding the volume, add the microscope plate L// to the obtained area value.
It can be determined by multiplying the distance between the slide glass and the cover which form (Fu}11).
他方では、第6の工程で得られた画像について、細線化
処理36を行った(第8の工程)後、第7の工程で得ら
れた画像の反転処理37を行って得た画像との間で、各
画素毎に輝度値の差を演算38する。(第9の工程)こ
の段階で、フロックのない糸状細菌だけの画像が得られ
ているので、この画像について糸状細菌の長さ及び/又
は体積を演算39する。(第11の工程)演算方法とし
ては、長さについては、糸状細菌を構成する画素数に画
素間距離を乗ずる方法でも良いが、よシ正確には、糸状
細菌の方向性を考慮して、糸状細菌群を、いくつかの方
向別にグ〜−プ分けして、それぞれの画素の積算値に対
して所定の距離を乗ずる方法が好ましい。On the other hand, after performing thinning processing 36 on the image obtained in the sixth step (eighth step), the image obtained by performing inversion processing 37 on the image obtained in the seventh step is different from the image obtained in the seventh step. In between, the difference in luminance value is calculated 38 for each pixel. (Ninth step) At this stage, since an image of only filamentous bacteria without flocs has been obtained, the length and/or volume of filamentous bacteria is calculated 39 for this image. (Eleventh step) As for the calculation method, the length may be calculated by multiplying the number of pixels constituting the filamentous bacteria by the distance between pixels, but more precisely, taking into account the directionality of the filamentous bacteria, A preferred method is to divide the filamentous bacteria into groups according to several directions and multiply the integrated value of each pixel by a predetermined distance.
体積については、求められた長さの値に糸状細菌の太さ
(菌種によって違うが15〜2ミクロンであシ、菌種毎
の太さも現在ではわかっている)を乗じて求めることが
できる。The volume can be calculated by multiplying the obtained length by the thickness of the filamentous bacteria (this varies depending on the bacterial species, but it is 15 to 2 microns, and the thickness of each bacterial species is now known). .
第12の工程では、.前記の如く求められた、第10工
程、及び第11工程の計測結果から、フロック面積及び
/又は゛体積に対する糸状細菌の長さ及び/又は体積の
比を演算40する。すなわち、活性汚泥フロックの面積
に対する糸状細菌の長さの比、あるいは活性汚泥フロッ
クの体積に対する糸状細菌の体積の比、又はこれらの両
方の比を演算する。In the twelfth step, . From the measurement results obtained in the tenth step and the eleventh step, the ratio of the length and/or volume of the filamentous bacteria to the floc area and/or volume is calculated 40. That is, the ratio of the length of filamentous bacteria to the area of activated sludge flocs, the ratio of the volume of filamentous bacteria to the volume of activated sludge flocs, or the ratio of both of these is calculated.
本発明者らの研究によれば、活性汚泥の沈降性の良否は
、活性汚泥混合液中に存在するフロック形成細菌と糸状
細菌の量の相対的関係によって、基本的には左右される
ことがわかっておシ、この相対的関係は、例えば、上記
の如く、フロック面積及び/又は体積に対する糸状細菌
の長さ及び/又は体積の比として表現することが好適で
ある。According to the research conducted by the present inventors, the quality of sedimentation of activated sludge is basically determined by the relative relationship between the amounts of floc-forming bacteria and filamentous bacteria present in the activated sludge mixture. Note that this relative relationship is preferably expressed, for example, as the ratio of the length and/or volume of the filamentous bacteria to the floc area and/or volume, as described above.
第5図は、汚泥容量指標8’/Iと前記の比との関係に
関する1例を示したグフ7であるが、前記のようにして
求められた演算結果の利用にあたっては、当該処理設備
の運転データや既往の研究例などをもとに、このような
相関図を作成しておき、観察の都度、これに照らすこと
によυ、現在の汚泥の沈降性が、糸状細菌に原因するも
のか、フロックの分散化等の他の原因によるものか、な
どが判定できるようになる。判定結果にもとづいた操作
愈の変更を行えば、常に適正な運転管理に資することが
可能となる。Fig. 5 shows an example of the relationship between the sludge capacity index 8'/I and the above-mentioned ratio. By creating a correlation diagram like this based on operational data and past research examples, and checking it every time you make an observation, you can determine whether the current sedimentation properties of sludge are caused by filamentous bacteria. It becomes possible to determine whether the problem is caused by other causes such as dispersion of flocs, etc. By changing the operating force based on the determination result, it becomes possible to always contribute to appropriate operation management.
上述したように、本発明によれば、従来行うことが困難
・であった、活性汚泥フロックの定量的で迅速な状頗評
価が可能となシ、適切で経済的な活性汚泥プロセスの運
転管理、自動化の促進に寄与する効果を生ずる。As described above, according to the present invention, it is possible to quantitatively and quickly evaluate the condition of activated sludge flocs, which has been difficult to perform in the past, and to perform appropriate and economical operational management of activated sludge processes. , produces an effect that contributes to the promotion of automation.
第1図は、木発明の活性汚泥の画像認識処理方法の運用
例を示す概略説明図、第2図は、本発明のフローの一例
を示す工程図、第3図は、汚泥容量指標とフロック面積
に対する糸状細菌の比との関係を示すグラフである。Fig. 1 is a schematic explanatory diagram showing an example of operation of the activated sludge image recognition processing method of the tree invention, Fig. 2 is a process diagram showing an example of the flow of the present invention, and Fig. 3 is a sludge volume index and floc It is a graph showing the relationship between the ratio of filamentous bacteria to area.
Claims (1)
、 (1)原画像データの輝度値と背景画像データの輝度値
の差を演算する第1の工程と、 (2)第1の工程で得られた画像を2値化処理する第2
の工程と、 (3)第1の工程で得られた画像を線検出処理した後、
2値化処理する第3の工程と、 (4)第2の工程で得られた画像データと第3の工程で
得られた画像データの輝度値の和 を演算してマスク画像を得る第4の工程と (5)第1の工程で得られた画像データと、第4の工程
で得られた画像データの輝度値の 和を演算して強調画像を得る第5の工程と (6)第5の工程で得られた画像を2値化処理する第6
の工程と、 (7)第6の工程で得られた画像を縮小処理及び拡大処
理して活性汚泥フロックの画像の みを得る第7の工程と、 (8)第6の工程で得られた画像を細線化処理する第8
の工程と、 (9)第7の工程で得られた画像データと第8の工程で
得られた画像データとの輝度値の 差を演算して糸状細菌の画像のみを得る第 9の工程と、 (10)第7の工程で得られた画像の画素数を積算し、
活性汚泥フロックの面積及び/又は 体積を演算する第10の工程と、 (11)第9の工程で得られた画像の画素数を積算し、
糸状細菌の長さ及び/又は体積を演 算する第11の工程と、 (12)第10の工程で求めた活性汚泥フロックの面積
に対する第11の工程で得られる糸 状細菌の長さの比率あるいは第10の工程 で求めた活性汚泥フロックの体積に対する 第11の工程で得られる糸状細菌の体積の 比率の少なくとも一方を演算する第12の 工程と、 (13)第12の工程で求めた比率から活性汚泥の沈降
性を判定する第13の工程、 とを具備することを特徴とする活性汚泥の画像認識方法
。[Claims] 1. A method for enlarging and image-processing activated sludge, comprising: (1) a first step of calculating a difference between a brightness value of original image data and a brightness value of background image data; ) A second step in which the image obtained in the first step is binarized.
(3) After performing line detection processing on the image obtained in the first step,
(4) a fourth step of calculating the sum of the luminance values of the image data obtained in the second step and the image data obtained in the third step to obtain a mask image; (5) a fifth step of calculating the sum of the brightness values of the image data obtained in the first step and the image data obtained in the fourth step to obtain an enhanced image; and (6) a fifth step of obtaining an enhanced image. The sixth step is to perform binarization processing on the image obtained in step 5.
(7) A seventh step of reducing and enlarging the image obtained in the sixth step to obtain only an image of activated sludge flocs; (8) An image obtained in the sixth step. The eighth step is to thin the line.
(9) A ninth step of calculating the difference in brightness values between the image data obtained in the seventh step and the image data obtained in the eighth step to obtain only an image of the filamentous bacteria. , (10) Integrate the number of pixels of the image obtained in the seventh step,
a tenth step of calculating the area and/or volume of the activated sludge floc; (11) integrating the number of pixels of the image obtained in the ninth step;
an eleventh step of calculating the length and/or volume of the filamentous bacteria, and (12) calculating the ratio of the length of the filamentous bacteria obtained in the eleventh step to the area of the activated sludge floc obtained in the tenth step or a twelfth step of calculating at least one of the ratio of the volume of the filamentous bacteria obtained in the eleventh step to the volume of the activated sludge flocs obtained in the step ten; An image recognition method for activated sludge, comprising: a thirteenth step of determining sedimentation property of the sludge.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1049787A JPH02229598A (en) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | Method for recognizing image of activated sludge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1049787A JPH02229598A (en) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | Method for recognizing image of activated sludge |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02229598A true JPH02229598A (en) | 1990-09-12 |
Family
ID=12840872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1049787A Pending JPH02229598A (en) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | Method for recognizing image of activated sludge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02229598A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6253792A (en) * | 1985-08-30 | 1987-03-09 | Hitachi Ltd | Apparatus for detecting microorganism phase |
-
1989
- 1989-03-03 JP JP1049787A patent/JPH02229598A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6253792A (en) * | 1985-08-30 | 1987-03-09 | Hitachi Ltd | Apparatus for detecting microorganism phase |
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