[发明专利]一种定容燃烧火焰传播半径的测量角度步长确定方法

摘要

本发明提供了一种定容燃烧火焰传播半径的测量角度步长确定方法，包括建立评价指标，即半径均值相对误差δ、半径提取值标准偏差σ和误差度μ；由半径均值相对误差δ、半径提取值标准偏差σ计算得到半径均值相对误差和半径提取值标准偏差随测量角度步长Δθ的变化情况；对半径均值相对误差和半径提取值标准偏差随测量角度步长Δθ的变化曲线均采用二次多项式拟合，将半径均值相对误差和半径提取值标准偏差的误差度均控制在某一限值μ0以下，由半径均值相对误差随测量角度步长Δθ的变化曲线得Δθ≤β1，由半径提取值标准偏差随测量角度步长Δθ的变化曲线得Δθ≤β2，进而得到测量角度步长Δθ。本发明方法减少了纹影图片的处理时间，提高了纹影图片的处理效率。

主权项

1.一种定容燃烧火焰传播半径的测量角度步长确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立评价指标，包括半径均值相对误差δ、半径提取值标准偏差σ和误差度μ；在火焰边缘轮廓图中，以点火电极连线所在的直线为基准线，在基准线左右两侧的火焰前锋面上分别确定一个离基准线最远的像素点，以两像素点的连线的中点作为初始半径测量中心Q，经过点Q作直线QE垂直于点火电极的连线方向，直线QE与火焰边缘轮廓交于点E，火焰边缘轮廓上的任一点定义为P点，则∠EQP为该坐标系半径测量角度θ，测量角度步长为Δθ；1)半径均值相对误差δ是半径均值与标准半径均值之差的绝对值与标准半径均值的比值的百分数，所述半径均值对应的测量角度步长大于1°，所述标准半径均值对应的测量角度步长Δθ等于1°；半径均值相对误差δ计算方式如下：式中，R_a为半径均值；L为标准半径均值，即Δθ＝1°时的半径均值；式中，N为半径提取值的数量，R_i为各半径测量角度θ上的半径提取值，i为求和下标；2)半径提取值标准偏差σ是半径提取值的总体标准偏差，所述半径提取值是某一测量角度步长下所测量得到的圆周上各方向的火焰传播半径值；半径提取值标准偏差σ计算方式如下：式中，N为半径提取值的数量；R_i为各半径测量角度θ上的半径提取值，i为求和下标；R_i＝L_PQ×K，L_PQ为PQ两点像素差值，K为标定比例，即拍摄的实际尺寸与纹影图片中对应像素差值之间的比例关系；3)误差度μ是拟合曲线上任一横坐标与最小横坐标对应的纵坐标值之差同最大横坐标与最小横坐标对应的纵坐标值之差的比值的百分数；所述拟合曲线是半径均值相对误差或半径提取值标准偏差随测量角度步长的变化情况的拟合曲线，所述横坐标为测量角度步长，所述纵坐标为半径均值相对误差值或半径提取值标准偏差值；当纵坐标为半径均值相对误差值时，为第一误差度μ_δ，当纵坐标为半径提取值标准偏差值时，为第二误差度μ_σ；μ_δj＝(E_δj‑E_δ1)/(E_δα‑E_δ1)，式中，μ_δj为Δθ＝j时的第一误差度，E_δj、E_δ1、E_δα分别为拟合曲线中Δθ＝j、Δθ＝1°、Δθ＝α时的半径均值相对误差；j为下标，1＜j＜α；μ_σj＝(E_σj‑E_σ1)/(E_σα‑E_σ1)，式中，μ_σj为Δθ＝j时的第二误差度，E_σj、E_σ1、E_σα分别为拟合曲线中Δθ＝j、Δθ＝1°、Δθ＝α时的半径提取值标准偏差；j为下标，1＜j＜α；步骤2：由公式(1)和公式(2)计算得到半径均值相对误差和半径提取值标准偏差随测量角度步长Δθ的变化情况；选取临界测量角度步长α，选取方法为：当Δθ>α时，半径均值相对误差和半径提取值标准偏差随测量角度步长Δθ变化较大，当Δθ≤α时，半径均值相对误差和半径提取值标准偏差随测量角度步长Δθ变化较小；步骤3：对半径均值相对误差和半径提取值标准偏差随测量角度步长Δθ的变化曲线均采用二次多项式拟合，将半径均值相对误差和半径提取值标准偏差的误差度均控制在某一限值μ₀以下，即当μ_δ≤μ₀和μ_σ≤μ₀时，由半径均值相对误差随测量角度步长Δθ的变化曲线得Δθ≤β₁，由半径提取值标准偏差随测量角度步长Δθ的变化曲线得Δθ≤β₂，在β₁和β₂两数值之间选择一个最小数值作为选取的半径测量角度步长Δθ。