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申请/专利权人：中国科学院生态环境研究中心

摘要：本发明公开了一种花粉自动采样防堆叠控制方法，其属于花粉监测领域，其包括获取当前载玻片每个采样区域的多张灰度图像；统计灰度图像中黑色区域内像素点的计数值；判断当前载玻片所有Pr是否都大于1或采样区域数量是否小于采样数量阈值，若是，选取当前载玻片的最大计数值作为堆叠度反馈值；否则根据每个采样区域的计数值，更新PID控制器的输出，再更新采样比例Pr；当Pr≥1时，下一载玻片的采样停留时长保持不变，当Pr＜1时，下一载玻片对应采样区域的采样时长=Ts×Pr；根据堆叠度反馈值，更新PID控制器的输出out2，更新采样区域数量St；根据St更新下一载玻片采样区域的采样停留时长和采样区域的采样时长等于Ts。

主权项：1.一种花粉自动采样防堆叠控制方法，其特征在于，包括步骤：S1、获取当前载玻片每个采样区域的多张图像信息，并对图像进行预处理，得到灰度图像；S2、计算灰度图像中每个像素点的灰度值，并根据灰度值确定每个采样区域中黑色区域内像素点的计数值；S3、判断当前载玻片所有采样比例是否都大于1或者当前载玻片的采样区域数量是否小于初始采样区域总数量，若是，则进入步骤S6，否则，进入步骤S4；S4、根据每个采样区域的计数值，更新PID控制器的输出out1，并更新采样比例Pr=采样比例Pr+out1；S5、当Pr≥1时，下一块载玻片对应采样区域的采样时长等于当前载玻片的采样停留时长Ts，当Pr＜1时，下一块载玻片对应采样区域的采样时长=Ts×Pr；S6、选取当前载玻片的所有采样区域的计数值中的最大值作为堆叠度反馈值；S7、根据堆叠度反馈值，更新PID控制器的输出out2，并更新采样区域数量St=St+intout2，int为取整函数；S8、根据单块载玻片的总采样时间Cy和采样区域数量St，更新下一块载玻片的采样区域的采样停留时长Ts=CySt，每个采样区域的采样时长等于Ts；更新PID控制器的输出out1的方法包括：S41、根据采样区域的计数值，计算PID控制器中的误差值Errvalue、误差累计值Intvalue和误差变化速率Dervalue：Errvalue=Setvalue–CurvalueIntvalue=Intvalue0+ErrvalueDervalue=Errvalue–Preverror其中，Setvalue为预设阈值；Curvalue为计数值；Preverror为误差修正值；Intvalue0为上一块载玻片对应采样区域的误差累计值；S42、根据误差值和预设阈值，调整PID控制器中的比例系数Kp、积分系数Ki和微分系数Kd：当absErrvalue-SetvalueTh1：Kp=0，Ki=0，Kd=0；当Th1absErrvalue-SetvalueTh2：Kp=Kp0，Ki=10*Ki0，Kd=Kd0；当Th2absErrvalue-Setvalue：Kp=10*Kp0，Ki=Ki0，Kd=Kd0；其中，abs.为绝对值函数；Th1和Th2分别为阈值上限和阈值下限；Kp0、Ki0、Kd0分别为上一块载玻片对应采样区域的比例系数、积分系数和微分系数；S43、根据Errvalue、Intvalue和Dervalue及Kp、Ki和Kd，更新PID控制器的输出out1：Out1=Kp*Errvalue+Ki*Intvalue+Kd*Dervalue；更新PID控制器的输出out2的方法包括：S71、根据当前载玻片的堆叠度反馈值，计算PID控制器中的堆叠误差值Errvalue2、堆叠误差累计值Intvalue2和堆叠误差变化速率Dervalue2：Errvalue2=Setvalue2–Curvalue2Intvalue2=Intvalue20+Errvalue2Dervalue2=Errvalue2–Intvalue20其中，Curvalue2为堆叠度反馈值；Setvalue2为预设参数值；Intvalue20为上一次更新采样停留时长时对应的堆叠误差值；S72、更新堆叠比例系数Kp2、堆叠微分系数Ki2和堆叠积分系数Kd2：当Curvalue2Thmin：Kp2=10*Kp2，Ki2=Ki2，Kd2=0；当Thmin≤Curvalue2Thmax：Kp2=0，Ki2=Ki2，Kd2=0；当Thmax≤Curvalue2：Kp2=10*Kp2，Ki2=Ki2，Kd2=0；其中，Kp20和Ki20分别为上一次更新采样停留时长时对应的堆叠比例系数和堆叠微分系数；Thmin和Thmax分别为堆叠度阈值下限和堆叠度阈值上限；S73、计算PID控制器的输出out2：Out2=Kp2*Errvalue2+Ki2*Intvalue2+Kd2*Dervalue2。

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