[發明專利]基于數字圖像處理技術的氣液兩相流流型識別方法

無效

• 申請號: 200710055957.6
• 申請日: 2007-08-08
• 公開（公告）號: CN101140216A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 周云龍;陳飛;孫斌;洪文鵬
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00;G06K9/00
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所
• 代理人: 陳傳林

1.一種基于數字圖像處理技術的氣液兩相流流型識別方法，其特征是它包括下述步驟：

1)流型圖像信號采集，是對不同工況下氣液兩相流型的圖像信號進行采集；

2)流型圖像信號去噪預處理，是對采集到的流型圖像信號進行去除噪聲預處理；

3)流型圖像信號特征提取，是對去除噪聲后的流型圖像信號進行形狀和紋理分析，分別提取圖像的不變矩和灰度共生矩陣特征組成流型特征向量；

4)流形圖像特征融合，是運用粗糙集理論對流型圖像的不變矩和灰度共生矩陣特征進行融合，降低特征向量維數；

5)流型圖像識別，是將融合后的特征向量作為支持向量機的輸入樣本，輸入與輸出的關系由支持向量機來完成，并構造2?1個二值分類器，由徑向基核函數支持向量機，由支持向量機來實現流型的識別。

2.根據權利要求1所述的基于數字圖像處理技術的氣液兩相流流型識別方法，其特征是：所述步驟1是在一個由水平管路、高速攝影機與由計算機組成的基于數字圖像處理技術的氣液兩相流流型信號采集裝置中，通過采集水平管路上流型圖像信號，分別固定和改變液相和氣相流量，得到不同的氣液流量下的泡狀流、塞狀流、彈狀流、層狀流、波狀流、環狀流和霧狀流等7種典型流型，對7種典型流型圖像進行采集。

3.根據權利要求1所述的基于數字圖像處理技術的氣液兩相流流型識別方法，其特征是：所述步驟2是利用中值濾波和灰度拉伸對流型圖像進行去除噪聲預處理。

4.根據權利要求1所述的基于數字圖像處理技術的氣液兩相流流型識別方法，其特征是：所述的步驟3中的流型特征向量提取是利用圖像處理技術分別提取圖像7維不變矩特征向量，記為(φ₁，φ₂，φ₃，φ₄，φ₅，φ₆，φ₇)；圖像11維灰度共生矩陣特征向量，記為(f₁，f₂，…，f₁₁)。

5.根據權利要求1所述的基于數字圖像處理技術的氣液兩相流流型識別方法，其特征是：所述步驟4中的流型特征向量融合是利用圖像處理技術分別提取圖像7維不變矩特征向量和11維灰度共生矩陣特征向量，運用粗糙集理論剔除冗余信息，發現關鍵特征，并采用屬性約簡算法對有圖像不變矩和灰度共生矩陣特征向量組成的流型識別特征向量進行約簡。

6.根據權利要求1所述的基于數字圖像處理技術的氣液兩相流流型識別方法，其特征是：所述步驟5是將水平管內氣液兩相流的泡狀流、塞狀流、彈狀流、層狀流、波狀流、環狀流和霧狀流等7種流型，采用“一對一”的策略，構造21個二值分類器，支持向量機的輸出是一個7維向量，每一個分量表示樣本是否對應該流型，訓練好的支持向量機可實現對流型的識別。