[實用新型]一種基于matlab的發動機噴霧圖像優化處理裝置

有效

• 申請號: 201120379990.6
• 申請日: 2011-10-09
• 公開（公告）號: CN202350737U
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 郎明華;簡林莎;王對對;薛琴波;劉坤;王旭
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/26;G01M15/00;G01M13/00;G06T5/00;G06T7/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本實用新型涉及發動機噴霧和圖像處理識別技術領域，具體的說，涉及一種基于matlab處理發動機噴霧圖像來提取有效信息的優化裝置。

背景技術

在全球能源資源日益減少和嚴格的排放法規下，處理好發動機的燃油消耗是至關重要的，因此發動機的噴霧處理就是一個重要的環節，對于研究發動機的噴霧來講，主要是針對于測量其噴霧的貫穿距離、擴散角和擴散范圍的，用這些參數確定其噴嘴的改進質量和研究方向，但是對于發動機噴嘴噴出的油霧不可避免的與缸壁發生碰撞，一部分留在了缸壁上，而另一部分則反彈到缸器內部空間中，這樣就造成了許多缺點，其中一個重要的就是當火花塞點燃缸內的燃油時，附著在缸壁上的燃油就會發生燃燒，形成較高的碳煙和HC化合物，使排放質量明顯下降，除了缺點外，還要看到其優點，其主要在于反彈回來的油滴進一步被打散并擴散到缸內，使燃油與空氣充分的混合，改善燃燒過程，這樣就出現了一個問題就是如何使飛到缸壁上的燃油少，而且使之噴出的燃油擴散均勻，發散度強，那么就要研究噴嘴的形狀，這樣就要通過大量的實驗研究其噴嘴噴出的油滴的貫穿距離、擴散角和擴散范圍等信息。那么如何得到清晰的噴霧圖片是研究上述參數的關鍵問題，本實用新型正好做了這方面的工作，使采集圖像、處理圖像、測量噴霧錐角和貫穿距離集中在一個裝置中，來完成處理和測量的任務。

發明內容

針對現在技術存在處理的圖像不清晰、測量噴霧錐角的繁瑣步驟和人工測量的不準確性，本實用新型的目的在于，提供一種基于matlab的發動機噴霧圖像優化處理裝置，該裝置通過提供一種matlab數字圖像處理的程序來得到較為清晰的噴霧二值圖像和自動測量出噴霧貫穿距離、擴散角和擴散范圍，為研究發動機噴霧處理和噴嘴研究提供了一個優化裝置。

為了實現上述任務，本實用新型采取如下的解決方案：

一種基于matlab的發動機噴霧圖像優化處理裝置，其特征在于，該裝置包括：

一個安裝在定容彈旁的CCD攝像機，與光源相互垂直，用于在噴霧過程中進行視頻采集；

一個ECU控制器，用于控制油泵試驗臺和CCD攝像機；

一個基于matlab圖像處理模塊，用于對CCD攝像機采集的視頻進行識別和處理，并將其圖像處理成較為清晰的二值圖像；

一個識別測量處理模塊，用于測量其噴霧錐角、貫穿距離和擴散角；

一個數字顯示儀，用于顯示測量的各個參數值。

CCD攝像機與ECU控制器相連，ECU控制器與matlab圖像處理模塊相連接，matlab圖像處理模塊與識別測量處理模塊相連，識別測量處理模塊連接數字顯示儀。

本實用新型的其它特點是：

所述的數字顯示儀選用XMG-M系列數字顯示儀。

本實用新型是基于matlab的發動機噴霧圖像優化處理裝置，主要優點在于：通過對matlab工具箱的開發得到的數字圖像處理程序能夠得到較為清晰的噴霧二值圖像，其主要是進行提取原始圖像變為灰度圖像，然后通過偽彩色增強轉化為偽色彩圖，然后再進行閾值分割和邊緣提取，再進一步轉化為較為清晰的二值圖像，這樣就可以經過圖像的預處理和霍夫變換來進行邊緣提取，從而可以將貫穿距離、擴散角和擴散范圍測量出來。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構框圖；

圖2是本實用新型圖像處理模塊原理流程圖；

圖3是本實用新型的實際安裝示意圖。

以下根據附圖對本實用新型作出進一步的說明。

具體實施方式

傳統的測量發動機噴霧的各項參數是通過對攝取的圖像進行一般的圖像處理后就進行識別和人工測量，這樣就使得到的圖像和測得的數據有很大的誤差，本實用新型是基于matlab的發動機噴霧圖像處理的一種優化裝置，其主要的設計思路是先對采集到的圖像進行灰度處理和對比度處理，得到較為清晰的二值圖像，然后再通過matlab編程處理用偽彩色增強技術轉化為偽彩色圖，處理后的圖像其邊緣還是較為模糊，因此再進行閾值分割對得到的圖像進一步操作從而得到了有較為清晰輪廓的填充圖。