AIP動力系統(tǒng)的應(yīng)用使得常規(guī)潛艇的長時(shí)間潛航成為可能,但隨之而來的是潛艇廢氣濃度隨時(shí)間的持續(xù)增高。潛艇廢氣管理系統(tǒng)將這些氣體排入大海時(shí)會形成大量的氣泡,這些氣泡改變了周圍海水的聲光特性,使得潛艇的隱身性和安全性受到影響。因此,測量不同水深處氣泡大小的變化對于研究氣泡對潛艇隱身性能的影響具有現(xiàn)實(shí)意義。為了研究不同水深氣泡大小的變化情況,本文先對水下廢氣氣泡的運(yùn)動模型和傳質(zhì)模型進(jìn)行了耦合分析,得出了不同水深處不同大小氣泡的可探測性結(jié)論,為后續(xù)的機(jī)器視覺測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。本文隨后針對潛艇廢氣氣泡的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了水下廢氣氣泡的發(fā)生模擬裝置,為機(jī)器視覺測量提供了目標(biāo)。又按照機(jī)器視覺各硬件的選型要求,結(jié)合本項(xiàng)目的階段性要求選擇了照明設(shè)備、相機(jī)、鏡頭、圖像采集卡、處理終端及其他硬件設(shè)備。根據(jù)水下氣泡成像的具體特點(diǎn),針對性的提出了改進(jìn)照明方式和優(yōu)化相機(jī)參數(shù)的意見,得到了滿足測量要求的氣泡圖像。針對水中氣泡圖像邊緣模糊、對比度低的特點(diǎn),本文基于NI視覺軟件對氣泡圖像進(jìn)行了預(yù)處理,主要包括系統(tǒng)標(biāo)定、噪聲抑制、對比度增強(qiáng)等工作。在流程上,本文先對各項(xiàng)理論進(jìn)行簡單介紹,再在VBAI配置環(huán)境中進(jìn)行方案設(shè)計(jì)... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題的背景和意義
    1.2 相關(guān)研究方法和現(xiàn)狀
        1.2.1 針對水下廢氣氣泡的研究方法
        1.2.2 針對水下廢氣氣泡的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作
第2章 水下廢氣氣泡可探測性分析
    2.1 水下廢氣氣泡運(yùn)動分析方法
    2.2 廢氣氣泡上浮運(yùn)動模型
        2.2.1 理論分析的簡化條件
        2.2.2 廢氣氣泡加速運(yùn)動模型
    2.3 廢氣氣泡上浮傳質(zhì)模型
    2.4 模型求解與可探測性分析
        2.4.1 已知參數(shù)的賦值
        2.4.2 模型的解算與分析
第3章 水下氣泡測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    3.1 廢氣氣泡發(fā)生裝置設(shè)計(jì)
    3.2 圖像采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        3.2.1 照明設(shè)備
        3.2.2 成像設(shè)備
        3.2.3 圖像采集卡
        3.2.4 終端電腦
        3.2.5 其它硬件設(shè)施
        3.2.6 改善圖像質(zhì)量的處理措施
    3.3 氣泡測量系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        3.3.1 NI機(jī)器視覺軟件
        3.3.2 測量系統(tǒng)軟件簡介
第4章 基于NI視覺軟件的圖像預(yù)處理
    4.1 相機(jī)標(biāo)定
        4.1.1 常見的相機(jī)標(biāo)定方法
        4.1.2 基于VBAI的標(biāo)定系統(tǒng)
        4.1.3 基于NI Vision的標(biāo)定系統(tǒng)
        4.1.4 標(biāo)定程序驗(yàn)證試驗(yàn)
    4.2 氣泡圖像的增強(qiáng)
        4.2.1 氣泡圖像降噪技術(shù)
        4.2.2 對比度增強(qiáng)技術(shù)
        4.2.3 VBAI中的氣泡圖像增強(qiáng)
        4.2.4 NI Vision中的氣泡圖像增強(qiáng)
第5章 氣泡的邊緣檢測
    5.1 邊緣檢測的基本概念
    5.2 常用的邊緣檢測算子
    5.3 常用邊緣檢測算子效果比對
    5.4 基于組合優(yōu)化的邊緣檢測算法
第6章 檢測結(jié)果的表達(dá)與存儲
    6.1 不同水深氣泡的動態(tài)匹配
    6.2 測量結(jié)果的顯示與存儲
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 論文工作的總結(jié)
    7.2 今后工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]測量水中微氣泡尺度分布的圖像處理[J]. 孫春生,張曉暉,韓宏偉.  光電工程. 2012(01)
[2]考慮單氣泡運(yùn)動特性的艦船尾流氣泡分布研究[J]. 田恒斗,金良安,王涌,遲衛(wèi).  兵工學(xué)報(bào). 2011(09)
[3]Basset力對液體中易溶性氣泡運(yùn)動的影響[J]. 田恒斗,金良安,遲衛(wèi),房毅,韓云東,王涌.  力學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[4]水中氣泡運(yùn)動特性及測量[J]. 張建偉,楊坤濤,宗思光,王江安,馬治國.  紅外技術(shù). 2011(04)
[5]船舶遠(yuǎn)程尾流場中氣泡上浮運(yùn)動模型[J]. 田恒斗,金良安,遲衛(wèi).  船舶力學(xué). 2010(11)
[6]液體中氣泡上浮與傳質(zhì)過程的耦合模型[J]. 田恒斗,金良安,丁兆紅,謝田華.  化工學(xué)報(bào). 2010(01)
[7]基于LabVIEW的機(jī)器視覺系統(tǒng)的標(biāo)定[J]. 朱焱丹,廖俊必,何子牛.  中國測試. 2009(06)
[8]氣液兩相流中上升氣泡體積的計(jì)算方法[J]. 王紅一,董峰.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2009(11)
[9]氣液兩相流中微氣泡測量問題的預(yù)處理技術(shù)[J]. 李娜,張蓉生,李立,章勝玲.  人民長江. 2009(11)
[10]常規(guī)潛艇艙室大氣環(huán)境控制技術(shù)與研究[J]. 李經(jīng).  艦船電子工程. 2009(01)

博士論文
[1]海洋表層及次表層氣泡測量及分析[D]. 曹瑞雪.中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所） 2006



本文編號：3426721