Bilgisayarlı görü tabanlı fosforesans işaretleme yöntemiyle karanlık ortamlarda sıvı seviye ölçümü ve kontrolü

Bu çalışmanın temel amacı kimya, ziraat ve biyoloji alanlarında kullanılan deneysel sıvı akış sistemlerinin, bilgisayar görüsü kullanılarak sıvı seviyesi ölçüm ve kontrol süreçlerini gerçekleştirmektir. Amaç kapsamında, depolama sıvı tankları, süreç tankı, pompalar, kamera ve elektronik devrelerden oluşan laboratuvar tipi sıvı akış sistemi tasarlanmıştır. Sistem aydınlık ve karanlık ortamlarda sıvı seviyesi ve pompa debilerini ölçmek için kullanılmıştır. Sıvı sıcaklık verisi, görünür ışığa dönüştürülerek verinin kamera tarafından alınması sağlanmıştır. Sıvı süreçlerine yönelik görüntü analizi, ölçme ve kontrol yazılımı geliştirilmiştir. Aydınlık ortamda yapılan seviye ölçümlerinde, görüntülerdeki ışık yansıması, paralaks etkisi ve sıvı lekeleri gibi bozucu etkiler hatalı ölçümlere neden olmuştur. Bu etkileri azaltmak amacıyla yeni bir yöntem önerilmiştir. Yöntem, sıvı yüzeyinin karanlıkta fosforesans şamandıra kullanılarak işaretlenmesidir. Ölçüm öncesinde, UV ışığıyla 5 saniye uyarılan şamandıra, karanlıkta parlayarak kamera tarafından 120 saniye algılanmaktadır. Bilgisayar görüsüyle parlamanın konumu belirlenerek sıvının seviyesi ve hacmi ölçülmüştür. Sıvı seviyesi, görüntünün RGB renk uzayı, satır profili ve eşikleme işlemleri kullanılarak ölçülmüştür. Ölçüm sonuçları, gerçek ölçüm sonuçlarıyla karşılaştırılarak ölçüm hatası ±3 mm ve doğruluğu %98.23 olarak hesaplanmıştır. Yöntem kullanılarak iki farklı sıvının belirli oranlarda karışım süreci uygulanmıştır. Yöntem, sıvı seviye tespitindeki karmaşık görüntü işleme algoritmalarını ve matematiksel işlemlerini basitleştirmiştir. Sıvı seviye ölçümünde görüntü işleme teknikleri kullanan FPGA veya mikrodenetleyici tabanlı yazılım geliştirme süreçlerini kolaylaştırmaktadır. Düşük maliyetli ve uygulaması basit bir ölçme yöntemidir. Sıvı seviye değişikliklerinin izlenmesi ve kontrolü amacıyla laboratuvar süreçlerinde geniş uygulama potansiyeline sahiptir.