[发明专利]一种基于图像处理的PEMFC阴极流道水可视化处理方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的PEMFC阴极流道水可视化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S010，建立质子交换膜燃料电池不同阴极流道形状的模型；

步骤S020，对不同阴极流道形状模型进行性能模拟，得出不同阴极流道形状模型的含水量，初步得出不同阴极流道形状模型的排水性能；

步骤S030，利用3D打印技术打印出阴极流道形状的实际模型，搭建由高速摄相机、机器视觉光源、支架组成的实验平台，在正式进行实验之前，先用添加染色剂的蒸馏水分别充满流道的不同高度，并用高速摄像机进行拍摄以及对未注水的空流道模型进行拍摄，此数据作为后续图像处理的标定依据；

步骤S040，对步骤S030得到的图像进行一系列处理，得到灰度图，并建立灰度值与流道液态水高度和流道高度之间的比值的对应函数关系；

步骤S050，在相同进气速度、进水速度下进行排水实验，同时利用高速摄像机拍摄出流道内液态水的流动状态，得出相应时刻阴极流道模型的实际排水过程图；

步骤S060，将步骤S050结果图片先按照步骤S040图片处理的步骤进行处理，然后再对灰度图中灰度值满足一定范围的像素进行伪彩色图像处理，得出阴极流道形状模型的排水效果图以及流道中的含水量；

步骤S060中伪彩色图像处理的具体实现方式如下，

对灰度图的像素的灰度值按照如下函数关系分别对R、G、B三通道进行独立的变换，

其中，x表示输入的灰度值，输出的f_R(x)，f_G(x),f_B(x)即R、G、B三通道上的颜色值，通过三个通道上的颜色值得到伪彩色图像。

2.如权利要求1所述的一种基于图像处理的PEMFC阴极流道水可视化处理方法，其特征在于：步骤S100中不同阴极流道形状的模型包括1/4圆形堵块阴极流道模型与直流道模型。

3.如权利要求1所述的一种基于图像处理的PEMFC阴极流道水可视化处理方法，其特征在于：步骤S300中流道的不同高度包括流道高度的25％、50％、75％、100％。

4.如权利要求1所述的一种基于图像处理的PEMFC阴极流道水可视化处理方法，其特征在于：步骤S040中的得到灰度图的具体实现方式如下，

首先将RGB彩色模型转化为HSV彩色模型，并分离出HSV彩色模型的V通道，对V通道进行同态滤波；将同态滤波处理后的V通道和原H、S通道合并，然后把HSV彩色模型转换为RGB彩色模型；最后将RGB彩色模型进行灰度处理和空间均值滤波，得到最终的灰度图。

5.如权利要求1所述的一种基于图像处理的PEMFC阴极流道水可视化处理方法，其特征在于：步骤S060流道中的含水量用以下公式来表示：