一种基于调制传递函数的pm2.5监测方法
【专利摘要】一种基于调制传递函数的PM2.5监测方法属于环境自动化监测领域，具体涉及一种PM2.5监测方法；该监测方法首先通过标定，绘制MTF-PM2.5浓度曲线，再将MTF监测值代入MTF-PM2.5浓度曲线，得到PM2.5浓度值；或者在MTF-PM2.5浓度曲线已经绘制完成的前提下，直接将MTF监测值代入MTF-PM2.5浓度曲线，得到PM2.5浓度值；使用本发明基于调制传递函数的PM2.5监测方法对PM2.5进行监测，可以实现降低成本，减少计算量，提高监测实时性。
【专利说明】 —种基于调制传递函数的叩2.5监测方法
【技术领域】
[0001]一种基于调制传递函数的912.5监测方法属于环境自动化监测领域，具体涉及一种912.5监测方法。
【背景技术】
[0002]雾霾与？12丨5颗粒物直接相关，通过监测912.5的浓度，可以对雾霾天气进行定量评价。
[0003]传统？12.5监测方法是在多个不同地点分布雾霾监测器，这种方式精度较高，但雾霾监测器的成本也相应提高。
[0004]经研究表明，？12.5的浓度与空气能见度成线性关系，因此可以通过评价空气能见度来得到912.5的浓度。申请号为201410200873的发明专利《基于无参考图像清晰度评价的912.5浓度检测仪》，提出了一种利用图像信息判断912.5浓度的检测装置与方法，该发明采用了无参考图像的技术方案，通过测量多个目标得到图像的模糊累计概率，再与能见度清晰处图像的模糊累计概率比较，确定最终目标物，激光测距单元测量最终目标物的距离，^12.5浓度显示单元通过能见度与912.5浓度关系计算912.5浓度。
[0005]这种方法可以给予本领域利用图像来监测912.5的技术启示，然而，其缺点在于:由于采用无参考图像的方式，因此需要多个目标以及激光测距仪，不仅检测成本高，而且测试步骤繁琐，计算量大，实时性不理想。
【发明内容】
[0006]为了解决上述问题，本发明公开了一种基于调制传递函数的？12.5监测方法，本发明可以实现降低成本，减少计算量，提高监测实时性。
[0007]本发明的目的是这样实现的:
一种基于调制传递函数的912.5监测方法，包括以下步骤:
步骤￡1、标定:
将具有黑白条纹图案的测试板放置在成像系统前方，成像系统对其成像，其中，物方图案的对比度为01，像方图案的对比度为02，在某一时刻，得到调制传递函数同时利用现有？12.5检测技术，检测？12.5的浓度，得到11？-？12丨5浓度数组；将不同？12.5浓度下，将所有11？-？12丨5浓度数组连成曲线，得到11？-？12丨5浓度曲线；
步骤6、监测:
对空气质量进行监测，将1了？监测值代入5浓度曲线，得到912.5浓度值。
[0008]上述基于调制传递函数的912.5监测方法，所述的步骤3中，得到11？-？12丨5浓度曲线的方法可以为以下几种中的一种:
第一种、直接将5浓度数组按照[12.5浓度从小到大的顺序用直线连接； 第二种、根据5浓度数组的个数II，用II次多项式进行拟合；
上述基于调制传递函数的912.5监测方法，在步骤3完成一次后，每次监测只需要执行步骤13。
[0009]有益效果:
第一、由于采用了基于图像的？12丨5浓度监测方法，同传统雾霾监测器的方式相比，降低了监测成本，操作更简单。
[0010]第二、由于采用了基于调制传递函数的912.5浓度监测方法，属于有参考图像的监测方法，因此同申请号为201410200873的发明专利《基于无参考图像清晰度评价的^12.5浓度检测仪》相比，无需配置多个目标，无需配置激光测距仪，监测步骤也大幅简化，因此可以实现进一步降低成本，减少计算量，提高监测实时性。
【具体实施方式】
[0011]下面对本发明【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0012]具体实施例一
本实施例的基于调制传递函数的912.5监测方法，包括以下步骤:
步骤￡1、标定:
将具有黑白条纹图案的测试板放置在成像系统前方，成像系统对其成像，其中，物方图案的对比度为01，像方图案的对比度为02，在某一时刻，得到调制传递函数同时利用现有？12.5检测技术，检测？12.5的浓度，得到11？-？12丨5浓度数组；将不同？12.5浓度下，将所有11？-？12丨5浓度数组连成曲线，得到11？-？12丨5浓度曲线；
其中，得到11？-？12丨5浓度曲线的方法为:直接将11？-？12丨5浓度数组按照912.5浓度从小到大的顺序用直线连接；这种直线连接方式就是III社1处中？10丨函数的绘图方式，本领域技术人员可以明确该方式如何实施，在本申请中不再重复叙述。
[0013]步骤6、监测:
对空气质量进行监测，将1了？监测值代入5浓度曲线，得到912.5浓度值。
[0014]具体实施例二
本实施例的基于调制传递函数的912.5监测方法，包括以下步骤:
步骤￡1、标定:
将具有黑白条纹图案的测试板放置在成像系统前方，成像系统对其成像，其中，物方图案的对比度为01，像方图案的对比度为02，在某一时刻，得到调制传递函数同时利用现有？12.5检测技术，检测？12.5的浓度，得到11？-？12丨5浓度数组；将不同？12.5浓度下，将所有11？-？12丨5浓度数组连成曲线，得到11？-？12丨5浓度曲线；
其中，得到11？-？12丨5浓度曲线的方法为:根据11？-？12丨5浓度数组的个数II，用II次多项式进行拟合；
多项式拟合的方法是数值运算方法中常见的一种曲线拟合方法，本领域技术人员可以通过查找相关的技术资料明确这种拟合方法如何实施，在本申请中不再重复叙述。
[0015]采用多项式拟合的方式同具体实施例一的拟合方式相比，不仅可以通过多项式内插方法得到912.5的浓度，而且可以通过多项式外推的方法得到912.5的浓度。而多项式内插法和外推法都是数值运算中常见的方法，在本实施例中不再详细论述。
[0016]步骤6、监测:
对空气质量进行监测，将1了？监测值代入5浓度曲线，得到912.5浓度值。
[0017]具体实施例三
本实施例的基于调制传递函数的912.5监测方法，是在11？-？12丨5浓度曲线已经绘制完毕以后，执行的刚〗.5监测方法，仅包括步骤I监测:对空气质量进行监测，将II？监测值代入11？-？12丨5浓度曲线，得到？12丨5浓度值。
[0018]本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化或方法改进，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于调制传递函数的PM2.5监测方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤a、标定: 将具有黑白条纹图案的测试板放置在成像系统前方，成像系统对其成像，其中，物方图案的对比度为Cl，像方图案的对比度为C2，在某一时刻，得到调制传递函数(MTF)为C2/C1，同时利用现有PM2.5检测技术，检测PM2.5的浓度，得到MTF-PM2.5浓度数组；将不同PM2.5浓度下，将所有MTF-PM2.5浓度数组连成曲线，得到MTF-PM2.5浓度曲线； 步骤b、监测: 对空气质量进行监测，将MTF监测值代入MTF-PM2.5浓度曲线，得到PM2.5浓度值。
2.根据权利要求1所述的基于调制传递函数的PM2.5监测方法，其特征在于，所述的步骤a中，得到MTF-PM2.5浓度曲线的方法可以为以下几种中的一种: 第一种、直接将MTF-PM2.5浓度数组按照PM2.5浓度从小到大的顺序用直线连接； 第二种、根据MTF-PM2.5浓度数组的个数n，用η次多项式进行拟合。
3.根据权利要求1或2所述的基于调制传递函数的ΡΜ2.5监测方法，其特征在于，在步骤a完成一次后，每次监测只需要执行步骤b。
【文档编号】G01N15/06GK104359812SQ201410596462
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】宁凯 申请人:哈尔滨幻石科技发展有限公司