一种基于色彩空间的污泥微生物群落特征的表征方法与流程

技术特征：

1.一种基于色彩空间的污泥微生物群落特征的表征方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)取污水处理厂污泥系统中的污泥作为样品，将其分成等量的若干份；

2)将若干份污泥样品经抽滤后使得污泥泥水分离，分别在滤纸上得到固体污泥；

3)用数码相机对得到的若干固体污泥进行拍摄，对同一样品拍摄不少于20幅照片；

4)从中选取至少3幅污泥颜色相近的照片，用专业图像分析软件对各幅照片进行分析，分别得到R、G、B值；

5)通过算法转换将得到的R、G、B值转化为HSV颜色空间模型中的H、S、V颜色编码值，以及YUV颜色空间模型中的Y、U、V颜色编码值；

6)重复步骤1)～5)，得到不同阶段污水处理厂污泥系统中污泥的颜色编码值，利用公式计算，分别得到颜色编码值各自的相对变化量；其中，R1、R2分别代表连续监测的两个相邻的颜色指标；

7)在HSV颜色空间模型中，用H值表征污泥系统在目标环境中优势菌群的类型，用S值表征污泥系统中的各种菌群比例，用V值表征污泥系统中的功能性菌群的丰度；

在YUV颜色空间模型中，用Y值表征污泥系统中的功能性菌群的丰度；用V值表征污泥系统中的各种菌群比例；

8)将分别得到的颜色编码值各自的相对变化量用以判断污泥系统中的微生物群落特征；

当H、S、V颜色编码值和Y、U、V颜色编码值发生变化时，则表示污泥系统中的微生物群落特征中的优势菌群的类型、各菌群比例、功能性菌群的丰度发生了变化。

2.根据权利要求1所述的一种基于色彩空间的污泥微生物群落特征的表征方法，其特征在于，在HSV颜色空间模型中：

当H值发生变化时，则表示目标环境中优势菌群的类型发生了变化；

当S值发生变化时，则表示污泥系统中的各菌群比例发生了变化；

当V值发生变化时，则表示污泥系统中功能性菌群的丰度发生了变化；

且H值和V值的变化量随S值的变化量而变，即目标环境中优势菌群的类型和功能性菌群的丰度随各菌群比例变化量而变。

3.根据权利要求1所述的一种基于色彩空间的污泥微生物群落特征的表征方法，其特征在于，在YUV颜色空间模型中：

当Y值发生变化时，则表示污泥系统中功能性菌群的丰度发生了变化；

当V值发生变化时，则表示污泥系统中的各菌群比例发生了变化；

且Y值的变化量随V值的变化量而变，即功能性菌群的丰度随各菌群比例变化量而变。

4.根据权利要求1所述的基于色彩空间的污泥微生物群落特征的表征方法，其特征在于，所述步骤3)中，拍摄照片时，要在每次取样当天的固定光照下、固定相机模式下拍摄若干能反映污泥真实颜色的彩色照片。

5.根据权利要求1所述的基于色彩空间的监测污泥中生物群落演变的色彩表示方法，其特征在于，取样拍照的时间间隔，对于好氧污泥系统，每天进行取样拍照监测；对于厌氧污泥系统，则4d或者一周取样拍照监测一次。

6.根据权利要求1所述的基于色彩空间的污泥微生物群落特征的表征方法，其特征在于，用专业图像分析软件对照片进行分析时，要选择无杂质的污泥区域。

7.根据权利要求1所述的基于色彩空间的污泥微生物群落特征的表征方法，其特征在于，所述步骤4)中，对照片中的污泥区域进行分析时，用相同大小的取样框将污泥区域分割成若干个分析对象，进行统计分析，得到R、G、B值。

8.根据权利要求1所述的基于色彩空间的污泥微生物群落特征的表征方法，其特征在于，所述步骤5)中，将RGB值转化为颜色编码值，其中，在HSV颜色空间模型中，H值为色调，S值为饱和度，V值为明度；在YUV颜色空间模型中，Y值为明亮度，U值与V值为色度。

9.根据权利要求1所述的基于色彩空间的污泥微生物群落特征的表征方法，其特征在于，所述步骤7)中，目标环境是指系统运行中的脱氮、除磷、厌氧氨氧化或甲烷发酵环境。