基于数字图像处理的燃油喷雾液滴测量的研究

燃油的雾化质量对发动机的动力性、经济性和排放性有着重要的影响。由于喷雾场中液滴的大小和数量是评价雾化质量及雾化特性的重要指标,燃油喷雾液滴的测量具有重要的意义。目前,喷雾液滴的测量方法是多种多样的,由于成本低廉,且易于操作,数码相机法己成为测量喷雾液滴的新兴手段。本文就是在数码相机获取图像的基础上,运用数字图像处理和分析的手段测量喷雾液滴的大小和数量,是喷雾液滴测量研究的大胆尝试和探索。 本论文针对燃油喷雾液滴图像的特点,研究喷雾液滴图像处理与分析的完整过程。主要算法有:运用减去背景法校正了液滴图像的亮度不均;运用图像点运算的方法克服了液滴图像对比度不强的特点;对比不同的阈值分割方法,结合理论分析和实验结果,采用最大方差法有效的对喷雾液滴图像进行了分割;运用数学形态学的方法,解决了燃油喷雾液滴图像中液滴粘连的问题;采用递归搜索法完成了喷雾液滴的测量。 同时,本论文基于Visual C++强大的开发平台和MATLAB丰富的工具箱,开发了燃油喷雾液滴测量系统;采用动态链接库法实现了Visual C++与MATLAB的混合编程。系统共有七大功能模块,即:图像存储模块、亮度校正模块、图像增强模块、图像变换模块、图像分割模块、形态学操作模块、液滴测量模块。