[發明專利]一種碳煙積聚顆粒投影面積的測量方法

在審

• 申請號: 202210840472.2
• 申請日: 2022-07-18
• 公開（公告）號: CN115170641A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 錢葉劍;孫豫;羅吉吉;位曉飛;孟順;花陽
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62;G06T7/194;G06T5/40;G06T5/00;G06T3/00
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

1.一種碳煙積聚顆粒投影面積的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

S10、采集碳煙積聚顆粒；

S20、獲取碳煙積聚顆粒的灰度圖像，并計算灰度圖像中單個像素所代表的真實尺寸；

S30、對碳煙積聚顆粒的灰度圖像進行處理；

S40、計算碳煙積聚顆粒投影面積；

其中，步驟S30中，所述對碳煙積聚顆粒的灰度圖像進行處理包括：

S301、對灰度圖像進行直方圖均衡化處理；

S302、對步驟S301得到的圖像進行高斯平滑處理；

S303、使用分水嶺算法對步驟S302得到的圖像的邊緣進行處理；

S304、對步驟S303中得到的圖像進行二值化，計算各個碳煙顆粒投影區域的面積；

S305、對步驟S304中的碳煙積聚顆粒投影區域進行過濾。

2.根據權利要求1所述的碳煙積聚顆粒投影面積的測量方法，其特征在于，步驟S10中，通過碳煙積聚顆粒采集裝置采集碳煙積聚顆粒，所述碳煙積聚顆粒采集裝置包括：空氣壓縮機、空氣流量計、空氣加熱爐、燃料貯存瓶、液體柱塞泵、燃料驅動氣源、氮氣流量計、燃料加熱爐、燃燒器和采樣探針；

所述空氣壓縮機、空氣流量計和空氣加熱爐依次連接構成空氣管路，并與燃燒器連接；所述燃料驅動氣源與氮氣流量計連接構成驅動氣體管路，并與燃料加熱爐連接；所述燃料貯存瓶與液體柱塞泵連接構成燃料管路，并與驅動氣體管路連接；所述燃料加熱爐與燃燒器連接；所述采樣探針固定在往復式直線電缸的軸上，用于采集碳煙積聚顆粒。

3.根據權利要求1所述的碳煙積聚顆粒投影面積的測量方法，其特征在于，步驟S20中，碳煙積聚顆粒的灰度圖像通過以下方式獲得：將獲取的碳煙積聚顆粒檢測樣品放入透射電子顯微鏡中，并將放大倍數設置為30000倍，調節調焦旋鈕直至視野中碳煙積聚顆粒邊緣出現白邊，獲得灰度圖像。

4.根據權利要求1所述的碳煙積聚顆粒投影面積的測量方法，其特征在于，步驟S303中，將任一像素點的梯度強度與沿正負梯度方向上的兩個像素點的梯度強度進行比較，如果此像素點的梯度強度大于另外兩個像素點的梯度強度，則保留此像素點為邊緣點，否則抑制此像素點。

5.根據權利要求1所述的碳煙積聚顆粒投影面積的測量方法，其特征在于，步驟S304中，在形成的碳煙積聚顆粒投影區域內進行逐行掃描，統計各個區域內包含的像素個數；各個碳煙積聚顆粒投影區域的面積可以通過統計像素的數量，并根據比例尺換算得出。

6.根據權利要求1所述的碳煙積聚顆粒投影面積的測量方法，其特征在于，步驟S305中，將計算得到的各個碳煙積聚顆粒投影區域的面積按從小到大的順序排序，并按排序值擬合出一條曲線，然后求得所有連通區域面積值的平均值，將曲線從平均值處分割成兩條曲線，并分別以兩條曲線的中點為切點做出切線，將兩條切線的交點作為閾值，連通區域中面積值大于和等于閾值的區域為顆粒團聚體區域，小于閾值的區域為較小的顆粒或圖像噪點，將較小的連通區域面積從結果中刪去。