[发明专利]一种冷表面结霜模拟图像生成方法及装置

权利要求书

1.一种冷表面结霜模拟图像生成方法，其特征在于，包括：

初始化环境参数，所述环境参数包括高度参数、冷表面的长度和冷表面的宽度；

基于所述环境参数确定冷空间后，将所述冷空间按照预置长度划分为若干个生长格；

开始模拟结霜过程，基于预置生长格选择条件选择当前生长格；

计算当前生长格的结霜概率，并在预置范围内生成一个随机数；

基于当前生长格的目标方向的最近邻生长格的结霜状态、所述结霜概率和所述随机数确定当前生长格是否结霜，得到当前生长格的结霜状态；

判断当前生长格是否为冷空间的最后一个生长格，若是，则根据各生长格的所述结霜状态生成当前结霜侧视图和当前结霜俯视图，并进入下一轮模拟结霜过程，直至达到所述预置时间条件中的模拟结霜结束时间，若否，则基于所述预置生长格选择条件选择下一个生长格，并返回所述计算当前生长格的结霜概率的步骤。

2.根据权利要求1所述的冷表面结霜模拟图像生成方法，其特征在于，所述预置生长格选择条件包括：

高度循环条件：从冷空间的底部到顶部选择生长格；

长度循环条件：从单位1开始到冷空间的长度边界选择生长格；

宽度循环条件：在宽度上随机选择生长格。

3.根据权利要求1所述的冷表面结霜模拟图像生成方法，其特征在于，所述环境参数还包括环境温度、冷表面温度、相对湿度和冷风吹向冷表面的角度。

4.根据权利要求3所述的冷表面结霜模拟图像生成方法，其特征在于，所述结霜概率包括水分子在底表面和空间成核的概率，所述计算当前生长格的结霜概率，包括：

根据冰密度、空气密度，以及当前生长格下层中空气分子和冰晶体的数量计算霜层密度；

基于所述霜层密度和空气导热系数计算导热因子；

根据所述导热因子、所述环境温度和所述冷表面温度计算霜层温度；

根据所述霜层温度计算环境饱和蒸气压和霜面饱和蒸气压；

根据所述环境饱和蒸气压、所述霜面饱和蒸气压、所述相对湿度和所述冷风吹向冷表面的角度计算水分子在底表面和空间成核的概率。

5.根据权利要求1所述的冷表面结霜模拟图像生成方法，其特征在于，所述基于当前生长格的目标方向的最近邻生长格的结霜状态、所述结霜概率和所述随机数确定当前生长格是否结霜，得到当前生长格的结霜状态，包括：

若当前生长格的目标方向的最近邻生长格有结霜，且当前生长格的所述结霜概率大于所述随机数时，则确定当前生长格结霜，得到当前生长格处于为结霜状态；

若当前生长格的目标方向的最近邻生长格没有结霜，和/或，当前生长格的所述结霜概率小于或等于所述随机数时，则确定当前生长格没有结霜，得到当前生长格处于为未结霜状态。

6.根据权利要求1所述的冷表面结霜模拟图像生成方法，其特征在于，根据各生长格的所述结霜状态生成当前结霜侧视图，包括：

根据各生长格的所述结霜状态，设置处于结霜状态的生长格对应的像素值为0，处于未结霜状态的生长格的像素值为1，得到当前结霜侧视图。

7.根据权利要求1所述的冷表面结霜模拟图像生成方法，其特征在于，根据各生长格的所述结霜状态生成当前结霜俯视图，包括：

根据各生长格的所述结霜状态，获取各生长格在冷空间的高度方向上的冰晶数；

将各生长格在冷空间的高度方向上的冰晶数与冷空间的高度的比值作为各生长格对应的平面坐标位置的像素值，得到当前结霜俯视图；

其中，各生长格对应的平面坐标位置为基于俯视角度将各生长格映射到二维平面后的坐标位置。