燃油液滴尺寸判讀系統(tǒng)設(shè)計(jì)及馬爾文校準(zhǔn)
發(fā)布時(shí)間:2022-02-17 08:53
伴隨著能源危機(jī)、環(huán)境污染和排放法規(guī)的日益嚴(yán)格,傳統(tǒng)燃油車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性以及排放品質(zhì)得到了進(jìn)一步的關(guān)注。眾所周知,燃油的霧化質(zhì)量在很大程度上決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放品質(zhì)。衡量霧化質(zhì)量好壞的最直接的方法是測(cè)量霧化液滴的尺寸分布曲線,包括液滴尺寸的PDF曲線、液滴尺寸數(shù)目的累積體積曲線以及平均直徑、特征直徑等霧化特性參數(shù)。本文主要是在學(xué)校噴霧課題組的研究基礎(chǔ)上,對(duì)課題組噴霧試驗(yàn)得到的大量原始噴霧圖像進(jìn)行篩選,選擇出質(zhì)量較好的圖像用于對(duì)比研究。將拍攝的質(zhì)量較好的圖像進(jìn)行預(yù)處理、閾值處理得到噴霧液滴的二值圖像,然后利用形態(tài)學(xué)相關(guān)知識(shí)得到某一工況下噴霧液滴的直徑、數(shù)目、體積等數(shù)據(jù)。為了能系統(tǒng)、高效地完成課題任務(wù),本文基于Matlab/GUI平臺(tái)編寫了液滴尺寸判讀系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)圖像處理、曲線繪制以及數(shù)據(jù)對(duì)比處理,能直觀清晰地描述某一工況下燃油霧化質(zhì)量的好壞。將同工況下系統(tǒng)程序的測(cè)量結(jié)果和馬爾文的結(jié)果曲線作對(duì)比,發(fā)現(xiàn)液滴尺寸判讀系統(tǒng)生成的液滴尺寸分布曲線與馬爾文的結(jié)果曲線擬合良好。該系統(tǒng)測(cè)量的成本低,重復(fù)性好,測(cè)試結(jié)果可靠,可以作為噴霧領(lǐng)域研究的一種新方法。
【文章來源】:長(zhǎng)安大學(xué)陜西省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景和意義
1.2 燃油噴霧特性在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.3 數(shù)字圖像處理技術(shù)在燃油噴霧研究方面的應(yīng)用
1.4 本文的研究?jī)?nèi)容
1.5 本章小結(jié)
第二章 液滴尺寸測(cè)量方法和燃油噴霧實(shí)驗(yàn)
2.1 燃油噴霧液滴的尺寸測(cè)量方法
2.1.1 直接攝影法
2.1.2 馬爾文法
2.2 實(shí)驗(yàn)方案的確定
2.3 實(shí)驗(yàn)具體操作過程
2.3.1 液滴直徑的標(biāo)定
2.3.2 直接攝影法的試驗(yàn)過程
2.3.3 馬爾文法的試驗(yàn)過程
2.4 本章小結(jié)
第三章 燃油噴霧圖像的處理方法研究
3.1 人工處理方法簡(jiǎn)介
3.2 圖像的預(yù)處理
3.2.1 圖像的光照不均處理
3.2.2 空域圖像增強(qiáng)
3.2.3 空域?yàn)V波增強(qiáng)
3.2.4 頻域?yàn)V波增強(qiáng)
3.2.5 形態(tài)學(xué)濾波增強(qiáng)
3.3 圖像的分割
3.3.1 最大熵閾值
3.3.2 迭代閾值法
3.3.3 Otsu閾值分割
3.3.4 局部動(dòng)態(tài)閾值分割
3.4 閾值分割效果評(píng)價(jià)
3.5 液滴尺寸參數(shù)的測(cè)量
3.5.1 液滴直徑的測(cè)量
3.5.2 液滴霧化特性參數(shù)的計(jì)算
3.6 本章小結(jié)
第四章 液滴尺寸判讀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則
4.2 系統(tǒng)的主要組織框架
4.3 系統(tǒng)各模塊的實(shí)現(xiàn)
4.3.1 文件模塊
4.3.2 圖像預(yù)處理模塊
4.3.3 閾值分割模塊
4.3.4 批量處理模塊
4.3.5 馬爾文數(shù)據(jù)對(duì)比模塊
4.3.6 幫助模塊
4.4 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比處理及誤差分析
5.1 四種閾值分割方法與馬爾文法的對(duì)比
5.1.1 液滴尺寸數(shù)目的體積積分分布對(duì)比
5.1.2 液滴尺寸數(shù)目的累積體積分布對(duì)比
5.1.3 霧化特性參數(shù)對(duì)比
5.2 相同孔徑不同壓力下系統(tǒng)和馬爾文的測(cè)量結(jié)果對(duì)比
5.3 相同壓力不同噴嘴孔徑下系統(tǒng)和馬爾文的測(cè)量結(jié)果對(duì)比
5.4 誤差分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論和展望
全文工作總結(jié)
全文工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于最大類間方差法的紅外目標(biāo)檢測(cè)方法[J]. 白俊奇. 指揮信息系統(tǒng)與技術(shù). 2017(02)
[2]采用背景抑制和自適應(yīng)閾值分割的高光譜異常目標(biāo)檢測(cè)[J]. 趙春暉,王佳,王玉磊. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]最大熵閾值的紅外圖像人體目標(biāo)分割方法[J]. 雷松澤. 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(11)
[4]基于MATLAB GUI的數(shù)字圖像處理仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李寶方,邢玉清. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2014(11)
[5]基于局部均值的紅外小目標(biāo)檢測(cè)算法[J]. 劉運(yùn)龍,薛雨麗,袁素真,毛峽. 紅外與激光工程. 2013(03)
[6]應(yīng)用激光誘導(dǎo)熒光法研究超高壓噴霧氣液相濃度場(chǎng)分布特性[J]. 孫田,蘇萬華,郭紅松. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2007(02)
[7]基于分塊圖像統(tǒng)計(jì)特征的紅外目標(biāo)提取[J]. 劉志,楊杰. 紅外與激光工程. 2003(05)
[8]基于局部最大熵的多目標(biāo)圖像分割方法[J]. 王廣君,田金文,柳健,吳國平. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2000(12)
[9]在定容燃燒裝置中進(jìn)行柴油機(jī)噴霧特性的研究[J]. 史紹熙,趙奎翰,張惠明,顧小軍. 工程熱物理學(xué)報(bào). 1988(02)
[10]應(yīng)用激光全息術(shù)研究軸針式噴嘴燃油噴霧特性[J]. 張煜盛,史紹熙. 華中工學(xué)院學(xué)報(bào). 1987(03)
博士論文
[1]圖像客觀質(zhì)量評(píng)價(jià)算法及其應(yīng)用研究[D]. 張薇.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]柴油機(jī)近場(chǎng)噴霧特性的可視化試驗(yàn)研究[D]. 孫偉.江蘇大學(xué) 2017
[2]燃油噴霧圖像特性參數(shù)算法優(yōu)化及軟件的開發(fā)[D]. 程明賀.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[3]非均勻光照?qǐng)D像閾值分割研究[D]. 陳建平.湖南工業(yè)大學(xué) 2017
[4]非均勻光照下文本圖像分割算法研究[D]. 黃蒞辰.湖南科技大學(xué) 2015
[5]發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴霧圖像篩選及處理方法的分析研究[D]. 曹福來.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[6]發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧圖像匹配算法研究及粒子測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 郎明華.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[7]柴油機(jī)混合燃料噴霧特性研究[D]. 安彥召.廣西大學(xué) 2012
[8]較大霧化顆粒流經(jīng)縫隙行為的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 莊裕鋒.東北大學(xué) 2011
[9]燃油發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧粒子尺寸測(cè)量及特性分析[D]. 楊森.長(zhǎng)安大學(xué) 2011
[10]圖像分割評(píng)價(jià)方法研究[D]. 劉春燕.西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3629138
【文章來源】:長(zhǎng)安大學(xué)陜西省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景和意義
1.2 燃油噴霧特性在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.3 數(shù)字圖像處理技術(shù)在燃油噴霧研究方面的應(yīng)用
1.4 本文的研究?jī)?nèi)容
1.5 本章小結(jié)
第二章 液滴尺寸測(cè)量方法和燃油噴霧實(shí)驗(yàn)
2.1 燃油噴霧液滴的尺寸測(cè)量方法
2.1.1 直接攝影法
2.1.2 馬爾文法
2.2 實(shí)驗(yàn)方案的確定
2.3 實(shí)驗(yàn)具體操作過程
2.3.1 液滴直徑的標(biāo)定
2.3.2 直接攝影法的試驗(yàn)過程
2.3.3 馬爾文法的試驗(yàn)過程
2.4 本章小結(jié)
第三章 燃油噴霧圖像的處理方法研究
3.1 人工處理方法簡(jiǎn)介
3.2 圖像的預(yù)處理
3.2.1 圖像的光照不均處理
3.2.2 空域圖像增強(qiáng)
3.2.3 空域?yàn)V波增強(qiáng)
3.2.4 頻域?yàn)V波增強(qiáng)
3.2.5 形態(tài)學(xué)濾波增強(qiáng)
3.3 圖像的分割
3.3.1 最大熵閾值
3.3.2 迭代閾值法
3.3.3 Otsu閾值分割
3.3.4 局部動(dòng)態(tài)閾值分割
3.4 閾值分割效果評(píng)價(jià)
3.5 液滴尺寸參數(shù)的測(cè)量
3.5.1 液滴直徑的測(cè)量
3.5.2 液滴霧化特性參數(shù)的計(jì)算
3.6 本章小結(jié)
第四章 液滴尺寸判讀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則
4.2 系統(tǒng)的主要組織框架
4.3 系統(tǒng)各模塊的實(shí)現(xiàn)
4.3.1 文件模塊
4.3.2 圖像預(yù)處理模塊
4.3.3 閾值分割模塊
4.3.4 批量處理模塊
4.3.5 馬爾文數(shù)據(jù)對(duì)比模塊
4.3.6 幫助模塊
4.4 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比處理及誤差分析
5.1 四種閾值分割方法與馬爾文法的對(duì)比
5.1.1 液滴尺寸數(shù)目的體積積分分布對(duì)比
5.1.2 液滴尺寸數(shù)目的累積體積分布對(duì)比
5.1.3 霧化特性參數(shù)對(duì)比
5.2 相同孔徑不同壓力下系統(tǒng)和馬爾文的測(cè)量結(jié)果對(duì)比
5.3 相同壓力不同噴嘴孔徑下系統(tǒng)和馬爾文的測(cè)量結(jié)果對(duì)比
5.4 誤差分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論和展望
全文工作總結(jié)
全文工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于最大類間方差法的紅外目標(biāo)檢測(cè)方法[J]. 白俊奇. 指揮信息系統(tǒng)與技術(shù). 2017(02)
[2]采用背景抑制和自適應(yīng)閾值分割的高光譜異常目標(biāo)檢測(cè)[J]. 趙春暉,王佳,王玉磊. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]最大熵閾值的紅外圖像人體目標(biāo)分割方法[J]. 雷松澤. 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(11)
[4]基于MATLAB GUI的數(shù)字圖像處理仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李寶方,邢玉清. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2014(11)
[5]基于局部均值的紅外小目標(biāo)檢測(cè)算法[J]. 劉運(yùn)龍,薛雨麗,袁素真,毛峽. 紅外與激光工程. 2013(03)
[6]應(yīng)用激光誘導(dǎo)熒光法研究超高壓噴霧氣液相濃度場(chǎng)分布特性[J]. 孫田,蘇萬華,郭紅松. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2007(02)
[7]基于分塊圖像統(tǒng)計(jì)特征的紅外目標(biāo)提取[J]. 劉志,楊杰. 紅外與激光工程. 2003(05)
[8]基于局部最大熵的多目標(biāo)圖像分割方法[J]. 王廣君,田金文,柳健,吳國平. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2000(12)
[9]在定容燃燒裝置中進(jìn)行柴油機(jī)噴霧特性的研究[J]. 史紹熙,趙奎翰,張惠明,顧小軍. 工程熱物理學(xué)報(bào). 1988(02)
[10]應(yīng)用激光全息術(shù)研究軸針式噴嘴燃油噴霧特性[J]. 張煜盛,史紹熙. 華中工學(xué)院學(xué)報(bào). 1987(03)
博士論文
[1]圖像客觀質(zhì)量評(píng)價(jià)算法及其應(yīng)用研究[D]. 張薇.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]柴油機(jī)近場(chǎng)噴霧特性的可視化試驗(yàn)研究[D]. 孫偉.江蘇大學(xué) 2017
[2]燃油噴霧圖像特性參數(shù)算法優(yōu)化及軟件的開發(fā)[D]. 程明賀.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[3]非均勻光照?qǐng)D像閾值分割研究[D]. 陳建平.湖南工業(yè)大學(xué) 2017
[4]非均勻光照下文本圖像分割算法研究[D]. 黃蒞辰.湖南科技大學(xué) 2015
[5]發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴霧圖像篩選及處理方法的分析研究[D]. 曹福來.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[6]發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧圖像匹配算法研究及粒子測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 郎明華.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[7]柴油機(jī)混合燃料噴霧特性研究[D]. 安彥召.廣西大學(xué) 2012
[8]較大霧化顆粒流經(jīng)縫隙行為的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 莊裕鋒.東北大學(xué) 2011
[9]燃油發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧粒子尺寸測(cè)量及特性分析[D]. 楊森.長(zhǎng)安大學(xué) 2011
[10]圖像分割評(píng)價(jià)方法研究[D]. 劉春燕.西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3629138
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