这几天，全国多地出现的持续雾霾天，让不少市民忧心忡忡，除了等待气象部门发布的信息外，如何快速知道空气中的PM2.5含量，也成了大家关注的话题。昨日，记者从青岛理工大学获悉，该校通信学院的4名大学生，利用给空气中颗粒拍照的方式，制作出了可以在家里使用的PM2.5检测装置。据了解，这也是国内首次采用图像处理的方式，测得空气中的颗粒物含量，现在这一项目已经成功拿到了国家使用新型专利。

    自制摄像机给空气拍照

    “这项目开始于去年10月份，当时也是很多省份都出现了雾霾天。 ”回忆起这一颗粒物检测仪的诞生，青岛理工大学通信工程专业的廖虎说，全民热议的雾霾，让团队里的“军师”胡阳生打起了测雾霾的念头，在指导老师宋传旺的带动下，他找到了同属于学院创新实验室的吴悠、罗奇军、廖虎，组成4人测雾霾小团队。 “一开始我们想先买一台现成的检测仪器研究看看，结果一查才知道，现在市面上已有的都太贵了。 ”作为一个学生研究团队，一看到市面上动辄上万元的检测仪，4个大学生打起了新的“小九九”，决定从成本低廉这一方向入手研究。

    据了解，现在各个监测部门使用的PM2.5监测设备，虽然具体原理各异，但实际测算的都是空气中颗粒物的重量，作为通信工程专业的学生，胡阳生他们想到了自己的“老本行”——图像处理，决定采用给大气拍照的方式，来测量空气中的颗粒物含量。“以PM2.5为例，我们肉眼是看不见的，但是显微镜下就可以看到，所以我们就把显微镜和摄像头装在了一起，设计了一款显微摄像机。 ”廖虎告诉记者，为了捕捉到大气中的隐形“杀手”，他们专门花工夫造了一台摄像机。

    黑白照片看出污染程度

    廖虎告诉记者，要让空气中微不可见的颗粒物，乖乖地完成“自拍”，是他们遇到的第一个难题。 “我们用电机驱动活塞，跟注射器吸气似的，把含有各种颗粒物的空气吸进来，然后再用高压放电装置，把这些颗粒物采集到陶瓷片上。 ”像高压除尘一样，这些大气中的颗粒物，只要一通电，都会乖乖地吸附在洁白光滑的陶瓷片上，把陶瓷片往显微镜下一放，就可以拍出PM2.5高清图，这一步骤的完成，就可以让原来看不见的颗粒物，变成一张张带有“芝麻粒”的照片。

    “其实空气中有多种颗粒物，PM2.5指的是直径在2.5微米以下，此外还包括直径10微米的，直径5微米的，我们都可以测出来。 ”在采访中记者发现，胡阳生他们对图片进行滤波处理，只要选定颗粒物的直径范围，就可以得出一张张只有大“芝麻粒”或者是只有小“芝麻粒”的图片，每个芝麻粒代表了一颗颗粒物，接下来只要数数“芝麻粒”，就能测得最终的数字。 “数颗粒物的过程，我们也设计了计算方法，可以在后台完成，再用这一样本乘以总的空气量，就可以算出大气中颗粒物含量。 ”然后再经过图像处理和分析，就可以在小小的显示屏上，得出这一筒空气里各种不同大小颗粒物的含量。

    小区将安装检测仪

    20厘米高、40厘米长、20厘米宽，尽管胡阳生他们在实验室做出来的检测装置，看上去还有些“巨大”，但根据他们的设想，再把各个组件压缩后，这一检测装置应该可以缩小到暖瓶大小，他们这一装置的造价也只有500元左右。“一般的检测装置都只检测PM2.5，我们这个既可以测PM10，也可以测PM2.5，只要一按开关，显示屏上就会出数字，可以用在家庭或者是办公室里。 ”廖虎告诉记者，这一装置初步成功后，他们曾带着它参与过多次展示，现场不少企业都表示了兴趣。

    据廖虎介绍，现在他正在忙着研究新的智能小区，试着把这一装置纳入到智能小区设计中，让未来的小区也可以随时随地测雾霾，给小区居民提供出行依据。(记者 王晓雨 通讯员 曹玉洁)