[发明专利]基于链码轮廓特征的液膜波动速度测量方法

权利要求书

1.一种基于链码轮廓特征的液膜波动速度测量方法，其特征是，在采用高速摄像机获取管道 内轴向环状流液膜或管道外液膜原始图像基础上，通过包括图像灰度化、差影检测、中值 滤波、阈值分割、孔洞填充在内的数字图像处理过程，分离出液膜流动区域，基于同一段 液膜在不同时间移动的位置关系，计算得到液膜的波动速度。

2.如权利要求1所述的基于链码轮廓特征的液膜波动速度测量方法，其特征是，基于同一段 液膜在不同时间移动的位置关系，计算得到液膜的波动速度具体是，以液膜流动区域的 8-链码轮廓作为匹配特征，选取两幅液膜原始图像分别进行处理并得到两相界面的链码特 征，然后对这两个特征向量进行匹配，找到最佳匹配点位置，从而得到液膜流动位移，最 后根据两幅图像的帧频时间，得到液膜波动速度。

3.如权利要求1所述的基于链码轮廓特征的液膜波动速度测量方法，其特征是，采用基于激 光诱导荧光方法或直接高速摄影法，采集管道内环状流或管道外轴向液膜的连续多帧图 像，利用数字图像处理过程，分离出液膜流动二值化区域。

4.如权利要求2所述的基于链码轮廓特征的液膜波动速度测量方法，其特征是，以液膜流动 区域的8-链码轮廓作为匹配特征，得到液膜波动速度具体步骤是，在前一帧图像中，选取 垂直于管道的一条直线M与两相界面的交点作为起始端，以垂直于管道的另一条直线N 与两相界面的交点作为终止端，提取出此段两相界面的8-链码轮廓特征，并将其记为链码 特征向量V₁；

在后一帧待匹配图像中，以直线M与两相界面的交点作为起始端，逆时针提取液膜 两相界面的8-链码轮廓特征，将特征向量V₁与该图像中沿管道轴向且位于直线M之后相 同维数的链码特征向量进行匹配，获得最佳匹配点位置，即得到液膜流动位移；

选取最佳匹配点及其附近的两个点，采用抛物线拟合亚像素极值，作为拟合优化后的 最佳匹配点，即优化的液膜流动位移；

利用拟合优化的液膜流动位移与两幅图像之间的帧频时间关系，求取液膜波动速度。