[发明专利]一种基于多算子融合边缘检测技术的空化泡图像处理方法

权利要求书

1.一种基于多算子融合边缘检测技术的空化泡图像处理方法，其特征在于：包括如下过程：

获取空化泡在单固壁的环境下由产生到溃灭过程的图像；

对所述图像进行多算子融合计算得到空化泡的半径，根据所述半径得到空化泡动态直径变化规律；

对所述图像进行直线检测得到空化泡的射流速度，根据所述射流速度得到空化泡动态射流速度变化规律。

2.根据权利要求1所述的一种基于多算子融合边缘检测技术的空化泡图像处理方法，其特征在于：

所述获取空化泡在单固壁的环境下由产生到溃灭过程的图像的过程具体如下：

由致泡装置产生空化泡，并通过高速摄像机拍摄空化泡由产生到溃灭过程的图像；

高速摄像机布置在单固壁环境的一侧，其镜头垂直于空化泡射流方向。

3.根据权利要求1所述的一种基于多算子融合边缘检测技术的空化泡图像处理方法，其特征在于：

所述对所述图像进行多算子融合计算得到空化泡的半径的过程具体如下：

对所述图像进行二值化处理以区分电极和空化泡的边界；

对经过二值化处理的图像进行多算子融合边缘检测处理得到完整的空化泡圆边界，算子包括Canny、Laplacian、Sobel，其权重分别为：0.6～0.7、0.1～0.3、0.1～0.3；

根据空化泡的完整圆边界计算空化泡的半径。

4.根据权利要求3所述的一种基于多算子融合边缘检测技术的空化泡图像处理方法，其特征在于：

所述对所述图像进行二值化处理以区分电极和空化泡的边界的过程具体如下：

对所述图像进行直方图均值化处理；

对经过直方图均值化处理的图像进行OSTU二值化处理以区分电极和空化泡的边界。

5.根据权利要求3所述的一种基于多算子融合边缘检测技术的空化泡图像处理方法，其特征在于：

所述半径随时间变化的规律通过曲线表示，曲线上任一点的横坐标为半径，纵坐标为当前时间。

6.根据权利要求1所述的一种基于多算子融合边缘检测技术的空化泡图像处理方法，其特征在于：

所述对所述图像进行直线检测得到空化泡的射流速度的过程具体如下：

对所述图像进行二值化处理区分空化泡边界和单固壁；

对经过二值化处理的图像进行腐蚀膨胀处理得到单固壁轮廓；

对经过腐蚀膨胀处理的图像进行直线检测得到完整的单固壁直线；

根据空化泡边界和单固壁直线计算空化泡的射流速度，得到射流速度随时间变化的规律。

7.根据权利要求6所述的一种基于多算子融合边缘检测技术的空化泡图像处理方法，其特征在于：

所述对经过腐蚀膨胀处理的图像进行直线检测得到单固壁直线的过程具体如下：

对经过腐蚀膨胀的图像进行霍夫直线检测得到单固壁直线；

对经过霍夫直线检测的图像进行LSD局部直线检测得到完整的单固壁直线。

8.根据权利要求7所述的一种基于多算子融合边缘检测技术的空化泡图像处理方法，其特征在于：

所述根据空化泡边界和单固壁直线计算空化泡的射流速度的过程具体如下：

计算空化泡上一定点到单固壁直线的距离；

根据所述距离和时间计算空化泡的射流速度。

9.根据权利要求8所述的一种基于多算子融合边缘检测技术的空化泡图像处理方法，其特征在于：

所述计算空化泡上一定点到单固壁直线的距离的过程具体如下：

对所述单固壁直线进行拟合得到直线方程；

根据直线方程得到空化泡上一定点到单固壁直线的距离。

10.根据权利要求6所述的一种基于多算子融合边缘检测技术的空化泡图像处理方法，其特征在于：

所述射流速度随时间变化的规律通过曲线表示，曲线上任一点的横坐标为时间，纵坐标为当前时间下空化泡的射流速度。