[發(fā)明專利]一種霧化流場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010720126.1
• 申請(qǐng)日: 2020-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN111899236B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慧敏;王博文;岳曉麗;毛志平;張慧樂;鐘毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136
• 代理公司: 上海統(tǒng)攝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31303
• 代理人: 杜亞

1.一種霧化流場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)定方法，其特征在于，步驟如下：

(1)保持相機(jī)與噴嘴的相對(duì)位置不變，采用閃光攝影法，獲取一組同一噴射工況下的原始噴霧圖像；

(2)對(duì)原始噴霧圖像進(jìn)行一系列預(yù)處理，獲取霧化流場(chǎng)圖像；

(3)分析霧化流場(chǎng)圖像的空間分布形態(tài)，評(píng)判該組工況下霧化流場(chǎng)圖像之間的輪廓相似程度，如輪廓相似程度達(dá)到要求，則進(jìn)入下一步；反之，則認(rèn)為霧化流場(chǎng)不穩(wěn)定，結(jié)束；

(4)分析每相鄰兩張霧化流場(chǎng)圖像之間的整體相似度，評(píng)判該組工況下霧化流場(chǎng)的整體穩(wěn)定性，如整體穩(wěn)定性達(dá)到要求，則進(jìn)入下一步；反之，則認(rèn)為霧化流場(chǎng)不穩(wěn)定，結(jié)束；

(5)分析每相鄰兩張霧化流場(chǎng)圖像之間的局部相似度，評(píng)判該組工況下霧化流場(chǎng)的局部穩(wěn)定性，如局部穩(wěn)定性達(dá)到要求，則認(rèn)為霧化流場(chǎng)穩(wěn)定，結(jié)束；反之，則認(rèn)為霧化流場(chǎng)不穩(wěn)定，結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種霧化流場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)定方法，其特征在于，原始噴霧圖像的分辨率大于等于1440dpi×1500dpi，采集速度為10～100張/min，采集時(shí)間大于30s。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種霧化流場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)定方法，其特征在于，一系列預(yù)處理是指：首先采用中值濾波對(duì)圖像進(jìn)行濾波處理；然后采用灰度分段式線性變換增強(qiáng)圖形的對(duì)比度；最后采用噴霧圖像閾值分割技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種霧化流場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)定方法，其特征在于，輪廓相似程度的評(píng)判指標(biāo)為霧化角的標(biāo)準(zhǔn)差和霧化偏離角的標(biāo)準(zhǔn)差，是通過提取每張霧化流場(chǎng)圖像的霧化角和霧化偏離角后計(jì)算得到的；

噴涂對(duì)象為汽車時(shí)，霧化角的標(biāo)準(zhǔn)差和霧化偏離角的標(biāo)準(zhǔn)差均小于等于0.5°，則輪廓相似程度達(dá)到要求；噴涂對(duì)象為織物時(shí)，霧化角的標(biāo)準(zhǔn)差和霧化偏離角的標(biāo)準(zhǔn)差均小于等于1.0°，則輪廓相似程度達(dá)到要求；噴涂對(duì)象為建筑物時(shí)，霧化角的標(biāo)準(zhǔn)差和霧化偏離角的標(biāo)準(zhǔn)差均小于等于5.0°，則輪廓相似程度達(dá)到要求。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種霧化流場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)定方法，其特征在于，整體穩(wěn)定性的評(píng)判指標(biāo)為PSNR平均值，是通過計(jì)算每相鄰兩張霧化流場(chǎng)圖像之間的峰值信噪比PSNR后求平均得到的；

PSNR的數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：

式中，MAX的取值為2^t-1，t為像素二進(jìn)制位數(shù)，單位為bit；SD的計(jì)算公式如下：

式中，H和W分別對(duì)應(yīng)為霧化流場(chǎng)圖像的高度和寬度，單位為英寸；x(p,q)與y(p,q)是相鄰兩張霧化流場(chǎng)圖像在(p,q)位置處的像素值，單位為bit；

噴涂對(duì)象為汽車時(shí)，PSNR平均值達(dá)到35以上，則整體穩(wěn)定性達(dá)到要求；噴涂對(duì)象為織物時(shí)，PSNR平均值達(dá)到32以上，則整體穩(wěn)定性達(dá)到要求；噴涂對(duì)象為建筑物時(shí)，PSNR平均值達(dá)到20以上，則整體穩(wěn)定性達(dá)到要求。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種霧化流場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)定方法，其特征在于，局部穩(wěn)定性的評(píng)判指標(biāo)為PCCs平均值，是通過計(jì)算每相鄰兩張霧化流場(chǎng)圖像中距離噴頭同一高度處的橫截線沿寬度方向的PCCs后求平均得到的，橫截線的位置為受噴面的位置；

PCCs的數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：

式中，n為相鄰兩張霧化流場(chǎng)圖像中距離噴頭同一高度處的橫截線上的像素點(diǎn)數(shù)量；x_i和y_i分別為相鄰兩張霧化流場(chǎng)圖像中距離噴頭同一高度處的橫截線上與噴頭相對(duì)位置相同的各像素點(diǎn)的灰度值，單位為dpi；

PCCs平均值大于0.8，則局部穩(wěn)定性達(dá)到要求。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種霧化流場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)定方法，其特征在于，噴涂過程中，噴頭與受噴面的垂直距離為150～300mm。