[发明专利]一种高温蒸发型喷雾纹影图像识别与测量方法

摘要

本发明公开了一种高温蒸发型喷雾纹影图像识别与测量方法，针对高温喷雾蒸发图像较复杂的形态结构，采取分区处理的策略，先用改进背景差分边缘法检测喷雾液相区和混合区，再用帧间运算边缘法检测喷雾蒸汽区及混合区，最后对以上识别获得的区域进行融合及形态学等后处理步骤，得到完整的喷雾蒸发区域轮廓。随后进行喷雾特性测量计算，获得喷雾区的量化指标。本发明能够识别和自动测量预混燃烧式定容弹高温蒸发型喷雾图像，具有自动确定阈值、处理速度快，准确度高等优点。

主权项

一种高温蒸发型喷雾纹影图像识别与测量方法，用于对预混燃烧式定容弹内的高温蒸发型喷雾纹影图像进行喷雾区的识别与测量，以得到喷雾区的量化指标，其特征在于，包括如下步骤：S1：检测待处理图像帧的喷雾液相区、蒸汽区以及液相区和蒸汽区的混合区，其中，采用改进背景差分边缘检测方法检测液相区和混合区，采用帧间运算边缘检测方法检测蒸汽区和混合区，所述改进背景差分边缘检测方法是在重构背景模型的基础上进行差分边缘检测，背景模型的重构过程为：以待处理图像的上一帧图像已识别出的喷雾区域为边界，边界内填充喷射开始时刻的前一帧图像相应区域的图像内容，边界外填充待处理图像的上一帧图像的背景区，从而得到重构图像，并将重构图像作为当前帧的背景模型，在所述背景模型的基础上对待处理图像帧进行差分边缘检测，以得到喷雾液相区和部分混合区，所述帧间运算边缘检测，包括从高速摄影喷雾图像序列中提取待处理图像和待处理图像的前两帧图像一共三帧连续图像，对该连续的三帧图形进行标准差运算，获得三帧连续图像像素灰度值的标准差矩阵，确定该标准差矩阵阈值，根据所述标准差矩阵阈值获得喷雾蒸汽区和部分混合区；S2：图像组合，其中，将所述步骤S1中采用改进背景差分边缘检测方法检测得到的喷雾液相区和部分混合区，以及采用帧间运算边缘检测方法检测获得的蒸汽区和混合区进行组合以得到完整的喷雾区轮廓；S3：对所述步骤S2中获得的喷雾区轮廓进行喷雾特性参数测量与计算，以获得喷雾区的量化指标。