(四川大學電子信息工程 四川 成都 610000)

Abstract:with the rapid development of China's economy in recent years,both scientific and technological research and industrial production are consuming a large number of natural resources.The health and stability of our human society is based on natural resources and the environment.With the progress of science and technology,a great challenge we are facing is environmental protection.In addition to the improvement of policies and systems,in the field of electronic information,we can use a variety of technologies to resolve environmental issues,such as water pollution,air pollution,industrial wastes and natural disasters caused by excessive resource exploitation.In addition,this paper will briefly discuss the environmental impact of pollutants caused by the development of the electronics industry.

Keywords:electronic field,the prevention of environmental pollution,digital image processing,3S technology,electronic pollution

一、利用數(shù)字圖像處理技術(shù)檢測顆粒污染物

數(shù)字圖像處理是一種通過計算機實現(xiàn)對圖像進行去除噪聲、增強、復原、提取特征、分割等操作的技術(shù)。該技術(shù)在環(huán)境、軍事、工業(yè)和醫(yī)學等領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用需求。

通常我們進行顆粒檢測的傳統(tǒng)方法有沉降法、激光粒度分析法等,這些方法的測量精度受顆粒團聚等因素影響,不僅速度慢且可重復性差。此外還僅能得到當量球徑,難以體現(xiàn)真實的形狀。為了解決這些問題，通過數(shù)字圖像檢測的方法可以大幅度提高速度并且增強精度。

顆粒檢測系統(tǒng)的原理是通過數(shù)碼相機采集圖像并傳輸至計算機進行圖像預處理(降低圖像質(zhì)量引起的誤差)；二值化處理(將顆粒物從背景獨立出來)；最后自動檢測出圖像顆粒的個數(shù)圖像顆粒的面積、周長、粒徑等參數(shù)并同原圖進行比較分析,得到每個顆粒的實際參數(shù)指標。

對于數(shù)字圖像來說，每幅圖像都是由若干像素點組成的，像素的灰度值在0—255之間。在我們采集到水體樣本或者是空氣樣本的圖像后，我們所需要分析的目標顆粒物與背景最大的區(qū)別就是灰度值。此時通過對圖像進行閾值處理，將大于該閾值的目標物灰度值設(shè)置為255，小于該閾值的背景灰度值設(shè)置為0。該過程就叫做二值化，能夠?qū)⒛繕祟w粒物更為直觀的呈現(xiàn)給我們同時方便后續(xù)計算機的分析和計算。

除了環(huán)境樣本的圖像，數(shù)字圖像處理技術(shù)同樣還可以用于對衛(wèi)星圖像進行分析處理，例如對衛(wèi)星所采集到的水域(河流、海洋等)圖像，我們可以觀察其富營養(yǎng)化(赤潮現(xiàn)象)的程度來判斷其受到各類廢水所污染的程度。赤潮是一種伴隨著浮游生物的驟然大量增殖而產(chǎn)生的現(xiàn)象，具體體現(xiàn)為水面發(fā)生大規(guī)模變色。這種現(xiàn)象的特征使我們所采集到的數(shù)字圖像中受污染的水域與正常水域之間具備灰度值的差異，同樣能夠使用二值化的方法來進行分析處理。

二、通信技術(shù)在環(huán)境方面的應(yīng)用

在上一部分中提到了衛(wèi)星采集圖像，衛(wèi)星是現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，同樣屬于我們電子信息領(lǐng)域所研究的范疇。這方面的技術(shù)在環(huán)境方面的應(yīng)用則體現(xiàn)在了利用3S技術(shù)的環(huán)境質(zhì)量評估。3S技術(shù)是遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、和全球定位系統(tǒng)(GPS)的三者統(tǒng)稱。RS技術(shù)是從環(huán)境遙感影像數(shù)據(jù)中提取環(huán)境信息，GIS技術(shù)通過強大的空間分析功能對環(huán)境數(shù)據(jù)進行分析和處理，GPS技術(shù)則提供了精確導航和空間數(shù)據(jù)。

我國是一個自然災害種類繁多且重大災害頻發(fā)的國家，3S技術(shù)在森林蟲害、沙漠化、洪澇、干旱、林火等災害監(jiān)測中應(yīng)用廣泛，在自然環(huán)境災害的檢測與評估中提供了技術(shù)支持。3S技術(shù)可對水土流失、土地沙化和鹽堿化、森林和草場的退化與消失、海水入侵、河流斷流等進行監(jiān)測。此外還可以對由于過量開采地下水而導致的地面沉降進行實時監(jiān)控，檢測赤潮的發(fā)生時間與地點并進行實時播報；

環(huán)境質(zhì)量評估本身是一項非常具有意義的科研領(lǐng)域，現(xiàn)目前國內(nèi)外已經(jīng)著手進行一些應(yīng)用3S技術(shù)進行環(huán)境評估的研究。由于技術(shù)體系尚未完善，受到各種條件的限制，3S還未大規(guī)模普及，但其發(fā)展前景非?？捎^。

三、電子產(chǎn)業(yè)所產(chǎn)生的污染

電子信息領(lǐng)域的飛速發(fā)展需要大型大量的工業(yè)生產(chǎn)，因此電子產(chǎn)業(yè)不可避免地會對環(huán)境造成一定污染。污染的程度與與電子產(chǎn)業(yè)所需的材料以及生產(chǎn)工藝密切相關(guān)。比如，平面磨床干磨或拋光金屬零件時產(chǎn)生的大量金屬粉塵；高速切削時產(chǎn)生的油煙；電、氣焊及等離子切割時產(chǎn)生的金屬蒸汽；各種激光操作及外加工時產(chǎn)生的粉塵；印制板生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的膠木粉塵；蝕刻機、去膜機、顯影機產(chǎn)生的酸堿蒸汽；黑化設(shè)備產(chǎn)生的堿性廢氣以及有機溶劑清洗產(chǎn)生的四氯化碳等有機物廢水等。這些粉塵、廢氣、廢水等工業(yè)污染物不僅對人體有害，同時無法被環(huán)境所降解，帶來的是持續(xù)長久的負面影響。

電子信息領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，改變了社會經(jīng)濟運作模式，帶動了我國高新科技產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)，不斷創(chuàng)造著新的社會價值。電子行業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，在使電子行業(yè)在技術(shù)上取得質(zhì)的飛躍的同時，為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來更為寬闊的空間，向科技化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。電子產(chǎn)品制造業(yè)要實現(xiàn)科技與可持續(xù)發(fā)展的共存，需要重視生產(chǎn)工序及有效的控制排放。我們需要為電子信息產(chǎn)品制造業(yè)的生產(chǎn)和廢物處理制訂專門的技術(shù)法規(guī)和標準，對電子信息產(chǎn)品制造業(yè)全生產(chǎn)過程的環(huán)境行為進行有效的規(guī)范和管理，減少電子信息產(chǎn)品生產(chǎn)和廢棄物處理過程中對環(huán)境的污染和破壞。更重要的是，在將來我們技術(shù)崗位在設(shè)計產(chǎn)品的同時要敢于創(chuàng)新，從設(shè)計層面做到減排和成本節(jié)省。