[发明专利]一种航空施药雾滴分布指标的检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机工程技术领域，特别涉及一种航空施药雾滴分布指标的检测方法及系统。

背景技术

随着我国开放各行业航空应用，航空施药已经成为我国当前研究的重点问题。为研究雾化机构和助剂对航化施药药液沉积率/回收率的影响，以及细粒药液随风漂移带来的环境效应，经常需要使用湿敏试纸做喷药实验，如图1所示。

传统的指标检测方法需根据雾滴密度不同，使用不同尺寸的孔板纸，在放大镜下观察，人工计数，如果需计算雾滴尺寸则需使用如图2～3所示的显微镜和专用工具，由于通过人工计数和测量雾滴尺寸，导致误差较大、浪费大量人力且测量效率很低。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何降低雾滴分布指标的测量误差、减少人力并提高测量效率。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种航空施药雾滴分布指标的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：

S1：获取湿敏试纸的扫描图像；

S2：对所述扫描图像进行二值化处理，以获得二值图，提取所述二值图中的图像边缘多边形，计算所述图像边缘多边形的四至坐标，根据所述四至坐标对所述二值图进行分割，以获得至少一幅单个湿敏试纸二值图；

S3：搜索并标记所述单个湿敏试纸二值图中全部的沉积多边形，将所述沉积多边形作为沉积点，根据所述单个湿敏试纸二值图的分辨率计算所述沉积点的面积；

S4：根据所述沉积点的面积及所述湿敏试纸的扩散系数计算所述沉积点的雾滴直径，对所述沉积点的雾滴直径进行排序，并计算累计药液量，根据所述沉积点的排序结果及所述累计药液量获得雾滴分布指标。

其中，所述雾滴分布指标包括：DV.1、DV.5、DV.9、Count.1、Count.5、Count.9、覆盖率、沉积点数、沉积量、采样面积、沉积点密度和沉积量密度中的至少一个，其中，Count.1为直径小于DV.1的沉积点数量，Count.5为直径小于DV.5且大于DV.1的沉积点数量，Count.9为直径小于DV.9且大于DV.5的沉积点数量。

其中，步骤S2中，对所述扫描图像进行二值化处理时，所述二值化处理的阈值标准从所述湿敏试纸的发光度、亮度、饱和度、色相、红色、绿色和蓝色七项标准中挑选灰阶分布层次最多的一项，并通过下式获得所述二值化处理在选中的阈值标准下的推荐阈值，

Threshold_recommended＝(Threshold_otsu+GreyScale_median)

其中，Threshold_recommended为所述推荐阈值，Threshold_otsu为对选中的阈值指标根据最大类间差法OTSU计算所得阈值，GreyScale_median为选中的阈值指标下的灰阶中值。

其中，步骤S2中，获取所述选中的阈值标准下的推荐阈值之后，还包括：接收预设阈值标准和/或预设阈值，并将所述预设阈值标准和/或预设阈值作为所述二值化处理的阈值标准和/或阈值。

其中，步骤S3之前，还包括：选取所述单个湿敏试纸二值图中心预设比例的区域作为新的单个湿敏试纸二值图。

其中，步骤S3中，获得所述沉积点的面积之前还包括：

计算所述沉积点的像素分布概率，并将像素分布概率小于预设概率的沉积点滤除。

其中，步骤S4中，根据所述沉积点的面积通过由所述湿敏试纸的扩散系数所确定的公式计算所述沉积点的雾滴直径，

d=α(4Aπ)β]]>

其中，d为所述沉积点的雾滴直径，A为所述沉积点的面积，α和β为常数、且由所述湿敏试纸的扩散系数决定。

其中，步骤S1具体包括：获取设置于施药区域内各个采集点的多个湿敏试纸的扫描图像；

步骤S4之后，还包括：