SJ-10蒸发对流实验液滴图像处理软件的研究与实现

发布时间:2018-05-27 07:25

  本文选题:边缘检测 + 轮廓拟合 ; 参考:《中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)》2017年硕士论文


【摘要】:本课题研究了实践十号卫星蒸发与流体界面效应实验中液滴图像的处理方法,根据其液滴图片特性,分析了液滴的高度、接触面半径、体积、表面积、表面张力和蒸发速率等物理参数的计算方法。该方法中主要包括图片裁剪、边缘检测和轮廓拟合几个主要部分。图片裁剪去除了边缘的显著噪声;边缘检测能够精确地获取压缩后的边缘信息;轮廓拟合包括拉普拉斯拟合、多项式拟合、椭圆拟合、指数拟合,主要用于边缘轮廓曲线的获取和接触角的计算。在拟合方法中,引入了牛顿-拉夫逊迭代法、坐标轮换法、最小二乘法等多种数值方法,解决了非对称液滴无法拟合或拟合不准确的问题,为非对称液滴接触角的测量提供了一种新思路。根据设计的液滴图像处理方法,作者开发了蒸发液滴图像处理软件,该软件能够可视化、批量化进行液滴图像的处理。实验结果表明,该软件能够将液滴的高度、接触面半径、体积、表面积的测量误差控制在5%以内,能够准确地计算液滴的接触角和表面张力,能够准确地拟合液滴图像。目前,SJ-10蒸发对流实验液滴图像处理软件已经成功应用在蒸发与流体界面效应空间实验的液滴图像处理上,同时该软件也应用在了地面金属液滴图像的处理上。
[Abstract]:This subject has studied the processing method of the droplet image in the experiment of the ten satellite evaporation and fluid interface effect experiment. According to the characteristics of the droplet picture, the calculation method of the physical parameters, such as the height of the droplet, the radius of the contact surface, the volume, surface area, surface tension and the evaporation rate, is analyzed. The method mainly includes the cutting of the picture, the edge detection and the wheel. The edge detection can accurately obtain the edge information after the compression, and the contour fitting includes Laplasse fitting, polynomial fitting, ellipse fitting, exponential fitting, mainly used for the acquisition of edge contour curves and the calculation of contact angle. In fitting method, it is introduced. Newton Raphson iterative method, coordinate rotation method and least square method have been used to solve the problem that asymmetric droplets can not fit or fit inaccurately. It provides a new idea for the measurement of asymmetrical droplet contact angle. Based on the design of droplet image processing method, the author developed the software for the evaporation of droplet image processing. The experimental results show that the software can control the height of droplets, the radius of the contact surface, the volume, the surface area of the measurement error within 5%. It can accurately calculate the contact angle and surface tension of the droplets, and can accurately fit the droplet image. At present, the SJ-10 evaporation convection experiment liquid drop diagram Image processing software has been successfully applied to the liquid droplet image processing of the evaporation and fluid interface effect space experiment, and the software is also applied to the processing of the surface metal droplet images.
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP317.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘志鹏;徐进良;;T型微流控芯片中的液滴形成[J];微纳电子技术;2007年03期

2 王景龙;陈文武;马月仁;刘宇时;蔡龙;吕国盛;邵明君;金玉奇;桑凤亭;;均匀液滴的形成机理及实验研究[J];强激光与粒子束;2006年05期

3 扈映茹;吕岑;宋晨;;液滴分析技术[J];激光与光电子学进展;2008年01期

4 蔡龙飞;徐春秀;;液滴微流控研究重要进展[J];韩山师范学院学报;2012年03期

5 白锋;洪芳军;;介质上电润湿液滴输运、合并及振荡实验研究[J];微纳电子技术;2012年08期

6 刘兆斌;李鸿云;张颖;;根据液滴平均直径确定硝化器的最佳中试规模[J];太原机械学院学报;1991年04期

7 冯国红;裘祖荣;廖和琴;;温度对液滴指纹图水质识别的影响分析[J];传感技术学报;2012年04期

8 许晓威;陈立国;陈涛;孙立宁;;悬空零电极介电湿润芯片的设计[J];光学精密工程;2014年01期

9 孙伟民;王小力;张志林;万众;刘强;郭明磊;;利用折射光场分析液滴中光传播规律[J];光学学报;2008年07期

10 孙宇丹;刘强;;光纤液滴传感器实现汽油溶液的鉴别[J];传感器世界;2009年10期

相关会议论文 前10条

1 左子文;王军锋;霍元平;谢立宇;胡维维;;气流中荷电液滴演化的数值模拟[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

2 贺丽萍;夏振炎;;低流量微管末端液滴形成及破碎的研究[A];第八届全国实验流体力学学术会议论文集[C];2010年

3 熊燃华;许明;李耀发;杨基明;罗喜胜;于勇波;赵铁柱;;液-液两相介质中液滴在冲击作用下演变模式[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(下册)[C];2010年

4 刘华敏;刘赵淼;;液滴形成与下落过程分析[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年

5 郑哲敏;;液滴与液面碰撞时发生环形穿入的条件[A];郑哲敏文集[C];2004年

6 刘伟民;毕勤成;张林华;孟凡湃;薛梅;;液滴低压闪蒸形态和温度变化的研究[A];山东省暖通空调制冷2007年学术年会论文集[C];2007年

7 吕存景;;微尺度下的液滴黏附力学[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年

8 陈雪;朱志强;刘秋生;;固体表面液滴热毛细迁移的实验研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

9 郭加宏;胡雷;戴世强;;液滴冲击固体表面液膜的实验和数值研究[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年

10 魏明锐;赵卫东;孔亮;沃敖波;;液滴修正零维蒸发模型的推导与分析[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年

相关重要报纸文章 前2条

1 王小龙;新法可让液滴按需形成任意形状[N];科技日报;2014年

2 孙文德;液滴透镜[N];中国知识产权报;2001年

相关博士学位论文 前10条

1 刘栋;液滴碰撞及其融合过程的数值模拟研究[D];清华大学;2013年

2 周源;蒸汽爆炸中熔融金属液滴热碎化机理及模型研究[D];上海交通大学;2014年

3 张璜;多液滴运动和碰撞模型研究[D];清华大学;2015年

4 王志超;基于SPH-DEM耦合方法的液滴冲击散粒体运动机理研究[D];天津大学;2015年

5 霍元平;荷电液滴破碎机理及电流体动力学特性研究[D];江苏大学;2015年

6 范增华;基于疏水表面冷凝和振动粘着控制的微对象操作方法研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

7 王兵兵;电场下液滴界面输运与传热特性的分子动力学研究[D];华北电力大学(北京);2016年

8 严启凡;流动聚焦液滴生成技术研究[D];中国科学技术大学;2016年

9 张博;液滴润湿行为与表面微纳结构关系的模拟研究[D];北京化工大学;2016年

10 饶莉;液—液分散体系中液滴的动力学行为研究[D];北京化工大学;2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 崔艳艳;液滴撞击倾斜壁面动力学过程研究[D];大连理工大学;2010年

2 吴方;微流控系统的高通量液滴检测[D];天津理工大学;2015年

3 龚翔;电场作用下液滴的聚结特性及高压静电破乳研究[D];集美大学;2015年

4 李艳斌;工业厂房中敞口槽散发纯水液滴的蒸发和运动规律[D];西安建筑科技大学;2015年

5 张慧;液滴在随机粗糙表面的铺展动力学仿真研究[D];苏州大学;2015年

6 苏凤婷;基于单探针和液滴辅助的微构件转移方法和实验研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

7 雷庆;液滴与疏水和超疏水固体表面作用的研究[D];北京化工大学;2015年

8 伍福璋;微米级别因素对动态接触角影响的实验研究[D];南昌大学;2015年

9 李德伟;液滴碰壁铺展与振荡的研究[D];大连理工大学;2015年

10 李志江;基于液滴喷射技术的塑料增材制造系统研究与开发[D];北京化工大学;2015年



本文编号:1941043

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xixikjs/1941043.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户714da***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com