[发明专利]基于图像处理的超声速流场预测准确度判定装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于图像处理的超声速流场预测准确度判定装置及方法，(1)获取超声速流场的纹影实验图和数值仿真图；(2)以纹影实验图为基准，将数值仿真图与其进行配准；(3)分别提取纹影实验图和数值仿真图中的流场激波线；(4)分别提取纹影实验图和数值仿真图中流场激波线所有组成点的位置坐标，以此计算两条流场激波线的曲线拟合度，确定纹影实验图和数值仿真图的相似度。本发明对纹影实验获得的流场图像和流场仿真预测的云图，首先进行特征点匹配得到大小位置完全对应的图像，再通过特征线提取得到所需研究的流场特征线，最后通过曲线拟合得到纹影实验图和数值仿真图的流场相似度，从而实现利用流场的纹影实验结果对流场仿真预测结果的准确度判定。

主权项

1.一种基于图像处理的超声速流场预测准确度判定方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)获取超声速流场的纹影实验图和数值仿真图；(2)以纹影实验图为基准，将数值仿真图与其进行配准；(3)分别提取纹影实验图和数值仿真图中的流场激波线；(4)分别提取纹影实验图和数值仿真图中流场激波线所有组成点的位置坐标，以此计算两条流场激波线的曲线拟合度，确定纹影实验图和数值仿真图的相似度；步骤(2)具体包括：采用基于特征点的手动配准的方法，在图像中选择五个特征点，利用cpselect函数进行特征点检测，特征匹配，将数值仿真图与纹影实验图配准；选择的特征点均为图像中的转折点；步骤(3)的具体方法为：(3.1)分别在纹影实验图和数值仿真图中用Data Cursor工具读出需要保留的特征线的R,G,B值大致范围，根据该大致范围，取图像的RGB值为140～162处的像素点区域设置为0，即黑色；(3.2)根据函数level＝graythresh(x)计算所得图像的全局阈值，然后将灰度图转化为二值图，其中，x 为图像，level代表该图像的全局阈值；(3.3)针对所得二值图，用Mask遮蔽掉不需研究的部分，保留具体需要研究的区域，该区域为至少包含激波线的区域，Mask保留后的区域为白色，其他区域为黑色；(3.4)将步骤(3.2)和步骤(3.3)的二值图相乘，处理后的图像仅保留激波线；(3.5)通过调用bwmorph去毛刺函数，计算机自动识别出图像的边缘线，即所需研究的流场激波线。