燃油液滴尺寸判读系统设计及马尔文校准
发布时间：2022-02-17 08:53
伴随着能源危机、环境污染和排放法规的日益严格,传统燃油车的动力性、燃油经济性以及排放品质得到了进一步的关注。众所周知,燃油的雾化质量在很大程度上决定了发动机的动力性、经济性和排放品质。衡量雾化质量好坏的最直接的方法是测量雾化液滴的尺寸分布曲线,包括液滴尺寸的PDF曲线、液滴尺寸数目的累积体积曲线以及平均直径、特征直径等雾化特性参数。本文主要是在学校喷雾课题组的研究基础上,对课题组喷雾试验得到的大量原始喷雾图像进行筛选,选择出质量较好的图像用于对比研究。将拍摄的质量较好的图像进行预处理、阈值处理得到喷雾液滴的二值图像,然后利用形态学相关知识得到某一工况下喷雾液滴的直径、数目、体积等数据。为了能系统、高效地完成课题任务,本文基于Matlab/GUI平台编写了液滴尺寸判读系统。该系统可以实现图像处理、曲线绘制以及数据对比处理,能直观清晰地描述某一工况下燃油雾化质量的好坏。将同工况下系统程序的测量结果和马尔文的结果曲线作对比,发现液滴尺寸判读系统生成的液滴尺寸分布曲线与马尔文的结果曲线拟合良好。该系统测量的成本低,重复性好,测试结果可靠,可以作为喷雾领域研究的一种新方法。
【文章来源】：长安大学陕西省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 燃油喷雾特性在国内外的研究现状
1.3 数字图像处理技术在燃油喷雾研究方面的应用
1.4 本文的研究内容
1.5 本章小结
第二章 液滴尺寸测量方法和燃油喷雾实验
2.1 燃油喷雾液滴的尺寸测量方法
2.1.1 直接摄影法
2.1.2 马尔文法
2.2 实验方案的确定
2.3 实验具体操作过程
2.3.1 液滴直径的标定
2.3.2 直接摄影法的试验过程
2.3.3 马尔文法的试验过程
2.4 本章小结
第三章 燃油喷雾图像的处理方法研究
3.1 人工处理方法简介
3.2 图像的预处理
3.2.1 图像的光照不均处理
3.2.2 空域图像增强
3.2.3 空域滤波增强
3.2.4 频域滤波增强
3.2.5 形态学滤波增强
3.3 图像的分割
3.3.1 最大熵阈值
3.3.2 迭代阈值法
3.3.3 Otsu阈值分割
3.3.4 局部动态阈值分割
3.4 阈值分割效果评价
3.5 液滴尺寸参数的测量
3.5.1 液滴直径的测量
3.5.2 液滴雾化特性参数的计算
3.6 本章小结
第四章 液滴尺寸判读系统的设计
4.1 系统设计的基本原则
4.2 系统的主要组织框架
4.3 系统各模块的实现
4.3.1 文件模块
4.3.2 图像预处理模块
4.3.3 阈值分割模块
4.3.4 批量处理模块
4.3.5 马尔文数据对比模块
4.3.6 帮助模块
4.4 本章小结
第五章 实验数据对比处理及误差分析
5.1 四种阈值分割方法与马尔文法的对比
5.1.1 液滴尺寸数目的体积积分分布对比
5.1.2 液滴尺寸数目的累积体积分布对比
5.1.3 雾化特性参数对比
5.2 相同孔径不同压力下系统和马尔文的测量结果对比
5.3 相同压力不同喷嘴孔径下系统和马尔文的测量结果对比
5.4 误差分析
5.5 本章小结
结论和展望
全文工作总结
全文工作展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于最大类间方差法的红外目标检测方法[J]. 白俊奇. 指挥信息系统与技术. 2017(02)
[2]采用背景抑制和自适应阈值分割的高光谱异常目标检测[J]. 赵春晖,王佳,王玉磊. 哈尔滨工程大学学报. 2016(02)
[3]最大熵阈值的红外图像人体目标分割方法[J]. 雷松泽. 西安工业大学学报. 2014(11)
[4]基于MATLAB GUI的数字图像处理仿真系统设计[J]. 李宝方,邢玉清. 计算机与数字工程. 2014(11)
[5]基于局部均值的红外小目标检测算法[J]. 刘运龙,薛雨丽,袁素真,毛峡. 红外与激光工程. 2013(03)
[6]应用激光诱导荧光法研究超高压喷雾气液相浓度场分布特性[J]. 孙田,苏万华,郭红松. 内燃机学报. 2007(02)
[7]基于分块图像统计特征的红外目标提取[J]. 刘志,杨杰. 红外与激光工程. 2003(05)
[8]基于局部最大熵的多目标图像分割方法[J]. 王广君,田金文,柳健,吴国平. 华中科技大学学报. 2000(12)
[9]在定容燃烧装置中进行柴油机喷雾特性的研究[J]. 史绍熙,赵奎翰,张惠明,顾小军. 工程热物理学报. 1988(02)
[10]应用激光全息术研究轴针式喷嘴燃油喷雾特性[J]. 张煜盛,史绍熙. 华中工学院学报. 1987(03)
博士论文
[1]图像客观质量评价算法及其应用研究[D]. 张薇.中国矿业大学 2016
硕士论文
[1]柴油机近场喷雾特性的可视化试验研究[D]. 孙伟.江苏大学 2017
[2]燃油喷雾图像特性参数算法优化及软件的开发[D]. 程明贺.长安大学 2017
[3]非均匀光照图像阈值分割研究[D]. 陈建平.湖南工业大学 2017
[4]非均匀光照下文本图像分割算法研究[D]. 黄莅辰.湖南科技大学 2015
[5]发动机燃油喷雾图像筛选及处理方法的分析研究[D]. 曹福来.长安大学 2015
[6]发动机喷雾图像匹配算法研究及粒子测量系统设计[D]. 郎明华.长安大学 2013
[7]柴油机混合燃料喷雾特性研究[D]. 安彦召.广西大学 2012
[8]较大雾化颗粒流经缝隙行为的实验研究[D]. 庄裕锋.东北大学 2011
[9]燃油发动机喷雾粒子尺寸测量及特性分析[D]. 杨森.长安大学 2011
[10]图像分割评价方法研究[D]. 刘春燕.西安电子科技大学 2011
本文编号：3629138
【文章来源】：长安大学陕西省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 燃油喷雾特性在国内外的研究现状
1.3 数字图像处理技术在燃油喷雾研究方面的应用
1.4 本文的研究内容
1.5 本章小结
第二章 液滴尺寸测量方法和燃油喷雾实验
2.1 燃油喷雾液滴的尺寸测量方法
2.1.1 直接摄影法
2.1.2 马尔文法
2.2 实验方案的确定
2.3 实验具体操作过程
2.3.1 液滴直径的标定
2.3.2 直接摄影法的试验过程
2.3.3 马尔文法的试验过程
2.4 本章小结
第三章 燃油喷雾图像的处理方法研究
3.1 人工处理方法简介
3.2 图像的预处理
3.2.1 图像的光照不均处理
3.2.2 空域图像增强
3.2.3 空域滤波增强
3.2.4 频域滤波增强
3.2.5 形态学滤波增强
3.3 图像的分割
3.3.1 最大熵阈值
3.3.2 迭代阈值法
3.3.3 Otsu阈值分割
3.3.4 局部动态阈值分割
3.4 阈值分割效果评价
3.5 液滴尺寸参数的测量
3.5.1 液滴直径的测量
3.5.2 液滴雾化特性参数的计算
3.6 本章小结
第四章 液滴尺寸判读系统的设计
4.1 系统设计的基本原则
4.2 系统的主要组织框架
4.3 系统各模块的实现
4.3.1 文件模块
4.3.2 图像预处理模块
4.3.3 阈值分割模块
4.3.4 批量处理模块
4.3.5 马尔文数据对比模块
4.3.6 帮助模块
4.4 本章小结
第五章 实验数据对比处理及误差分析
5.1 四种阈值分割方法与马尔文法的对比
5.1.1 液滴尺寸数目的体积积分分布对比
5.1.2 液滴尺寸数目的累积体积分布对比
5.1.3 雾化特性参数对比
5.2 相同孔径不同压力下系统和马尔文的测量结果对比
5.3 相同压力不同喷嘴孔径下系统和马尔文的测量结果对比
5.4 误差分析
5.5 本章小结
结论和展望
全文工作总结
全文工作展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于最大类间方差法的红外目标检测方法[J]. 白俊奇. 指挥信息系统与技术. 2017(02)
[2]采用背景抑制和自适应阈值分割的高光谱异常目标检测[J]. 赵春晖,王佳,王玉磊. 哈尔滨工程大学学报. 2016(02)
[3]最大熵阈值的红外图像人体目标分割方法[J]. 雷松泽. 西安工业大学学报. 2014(11)
[4]基于MATLAB GUI的数字图像处理仿真系统设计[J]. 李宝方,邢玉清. 计算机与数字工程. 2014(11)
[5]基于局部均值的红外小目标检测算法[J]. 刘运龙,薛雨丽,袁素真,毛峡. 红外与激光工程. 2013(03)
[6]应用激光诱导荧光法研究超高压喷雾气液相浓度场分布特性[J]. 孙田,苏万华,郭红松. 内燃机学报. 2007(02)
[7]基于分块图像统计特征的红外目标提取[J]. 刘志,杨杰. 红外与激光工程. 2003(05)
[8]基于局部最大熵的多目标图像分割方法[J]. 王广君,田金文,柳健,吴国平. 华中科技大学学报. 2000(12)
[9]在定容燃烧装置中进行柴油机喷雾特性的研究[J]. 史绍熙,赵奎翰,张惠明,顾小军. 工程热物理学报. 1988(02)
[10]应用激光全息术研究轴针式喷嘴燃油喷雾特性[J]. 张煜盛,史绍熙. 华中工学院学报. 1987(03)
博士论文
[1]图像客观质量评价算法及其应用研究[D]. 张薇.中国矿业大学 2016
硕士论文
[1]柴油机近场喷雾特性的可视化试验研究[D]. 孙伟.江苏大学 2017
[2]燃油喷雾图像特性参数算法优化及软件的开发[D]. 程明贺.长安大学 2017
[3]非均匀光照图像阈值分割研究[D]. 陈建平.湖南工业大学 2017
[4]非均匀光照下文本图像分割算法研究[D]. 黄莅辰.湖南科技大学 2015
[5]发动机燃油喷雾图像筛选及处理方法的分析研究[D]. 曹福来.长安大学 2015
[6]发动机喷雾图像匹配算法研究及粒子测量系统设计[D]. 郎明华.长安大学 2013
[7]柴油机混合燃料喷雾特性研究[D]. 安彦召.广西大学 2012
[8]较大雾化颗粒流经缝隙行为的实验研究[D]. 庄裕锋.东北大学 2011
[9]燃油发动机喷雾粒子尺寸测量及特性分析[D]. 杨森.长安大学 2011
[10]图像分割评价方法研究[D]. 刘春燕.西安电子科技大学 2011
本文编号：3629138
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3629138.html
