[發明專利]霧化粒徑測量方法及系統

有效

• 申請號: 202010108190.4
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111402319B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 喜冠南;彭超華;倪培永;劉忠飛;范宇航;羅力;朱錢龍
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62;G06T7/12;G06T5/00
• 代理公司: 北京商專潤文專利代理事務所(普通合伙) 11317
• 代理人: 韓豐年

1.一種霧化粒徑測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

在服務器中建立數據庫，存儲實驗圖像和背景圖像；

讀取背景圖像和實驗圖像，刪除實驗圖像中的原始背景，獲取液滴霧化圖像；

對液滴霧化圖像進行灰度化處理；

中值濾波，圖像二值化，獲得霧化區域的二值化圖像；

對二值化圖像進行填補，獲得圖形填補閉合圖像，并進行圖形標定，所述圖形標定的方法如下：采用八領域連接原則在圖形填補閉合圖像上尋找閉合的圖形邊界，并通過不同的顏色對閉合圖形進行標定，獲得標定圖形；

對標定的圖形進行篩選，獲取理想液滴模型；數據庫中還存儲有閾值，所述對標定的圖形進行篩選的方法如下：獲取標定圖形的面積A和周長P，計算標定圖形的圓度，根據圓度的計算公式，得到圓度m，讀取閾值，并將m與閾值進行對比，當m大于等于閾值時，m對應的圖像為理想液滴模型；

進行理想液滴模型的直徑計算得到液滴的直徑，所述理想液滴模型的直徑計算的方法如下：計算液滴的測量直徑Φ，計算公式為：Φ=4*A/P，A和P分別為標定圖形的面積和周長；計算比例尺k，比例尺k的計算過程為：對一個已知直徑大小的圓形物體進行標定，獲得圓形物體的測量直徑D2，其中圓形物體的直徑為D1，求得比例尺k=D1/D2；計算液滴的直徑D=k*Φ。

2.根據權利要求1所述的霧化粒徑測量方法，其中，所述閾值的取值范圍為0.65-0.75。

3.根據權利要求1所述的霧化粒徑測量方法，其中，所述標定圖形的面積A為標定圖形的各個區域的像素總個數。

4.根據權利要求1所述的霧化粒徑測量方法，其中，所述標定圖形的周長P為充分包裹圖形的最長距離，具體計算圖形周長的方法如下：

首先獲取標定圖形的邊界坐標，

對連續的兩個坐標采用兩點間距離公式，

隨后對標定圖形中所有的d進行求和，所求結果即為該標定圖形的周長P。

5.一種基于權利要求1-4任一項所述的霧化粒徑測量方法的霧化粒徑測量系統，其中，包括終端設備、霧化裝置、高速相機、以及鹵素燈，

終端設備作為服務器，且實現霧化粒徑測量方法的應用程序安裝于終端設備上；

霧化裝置中設有用于霧化的可旋轉的盤體；

高速相機與終端設備通信連接，高速相機設置在霧化裝置上，并拍攝工作前的盤體及盤體的邊緣傳輸到終端設備上作為背景圖像進行存儲，拍攝工作時的盤體及盤體的邊緣傳輸到終端設備上作為實驗圖像進行存儲；

鹵素燈設置在霧化裝置的側面，從側面正對盤體。

6.根據權利要求5所述的霧化粒徑測量系統，其中，霧化粒徑測量系統的運行方法包括如下步驟：

將霧化粒徑測量系統置于一個暗室；

打開鹵素燈，從側面正對盤體；

打開高速相機，使得高速相機能夠拍攝清楚轉盤的邊緣；

打開霧化裝置，盤體轉動的過程中將盤體上的液膜甩出，形成液滴；

高速相機連續進行拍攝，并將拍攝形成的照片存儲到終端設備上；

在終端設備上安裝霧化粒徑測量方法進行液滴的直徑的計算即可。