[发明专利]一种基于图像处理的喷油器喷雾形态检测方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的喷油器喷雾形态检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

采集喷油器喷雾前后的图像，通过对所述图像作差以获取喷雾图像；

对喷雾图像进行边缘检测，得到左侧边缘线和右侧边缘线，分别对左侧边缘线和右侧边缘线进行角点检测，将相邻两个角点连成一条线段，获取每条线段的斜率；计算每条线段分别与其他线段的斜率差值得到对应线段的信息熵；计算每条线段与其他线段的信息熵差值以获取对应线段的权重；

将左侧边缘线和右侧边缘线统一称为侧边缘线，根据每个侧边缘线的每条线段的权重获取对应侧边缘线的多条筛选线段，获取每条筛选线段的中心像素点和喷油器的喷嘴位置对应的目标像素点，根据每个中心像素点与目标像素点的坐标分别获取对应中心像素点的喷射交叉角、轮廓角和喷射距离，并组成每条筛选线段的喷雾轮廓信息；结合左侧边缘线的每条筛选线段的喷雾轮廓信息计算左侧喷雾形态指标，结合右侧边缘线的每条筛选线段的喷雾轮廓信息计算右侧喷雾形态指标；

分别获取左侧边缘线的每条筛选线段与右侧边缘线的每条筛选线段之间的喷雾轮廓信息的差异，得到整体喷雾形态指标；结合左侧喷雾形态指标、右侧喷雾形态指标和整体喷雾形态指标确认喷油器状态；

所述喷射交叉角的获取方法，包括：

以喷油器的喷嘴位置为原点、喷射方向为正方向构建直角坐标系；

根据左侧边缘线的中心像素点a所属的第n筛选线段获取右侧边缘线的第n筛选线段的中心像素点b，n为正整数，连接中心像素点a和中心像素点b得到线段ab与直角坐标系的纵轴的交点P，进而将线段ab分成了线段aP和线段bP,获取线段aP的中心，基于中心与中心像素点a的坐标，利用反三角函数计算中心像素点a的喷射交叉角,其中，为中心的坐标，为中心像素点a的坐标；

所述轮廓角的获取方法，包括：

基于目标像素点与中心像素点的坐标，利用反三角函数计算中心像素点的轮廓角,其中，为目标像素点的坐标，为中心像素点a的坐标；

所述整体喷雾形态指标的获取方法，包括：

分别计算左侧边缘线的第k筛选线段与右侧边缘线的第k筛选线段之间的喷雾轮廓信息的差值绝对值，k为正整数，当左侧边缘线与右侧边缘线之间的筛选线段的总条数不相等时，将总条数大的侧边缘线的剩余筛选线段的喷雾轮廓信息都与总条数小的侧边缘线的最后一条筛选线段之间的喷雾轮廓信息作差，得到对应的差值绝对值，进而将所有的差值绝对值相加得到整体喷雾形态指标。

2.如权利要求1所述的一种基于图像处理的喷油器喷雾形态检测方法，其特征在于，所述权重的获取方法，包括：

分别计算当前线段与其所属侧边缘线的每条其他线段的信息熵差值的绝对值，得到绝对值总和；将以所属侧边缘线的每条线段的绝对值总和的相加结果作为分母、当前线段的绝对值总和作为分子得到的比值作为当前线段的权重。

3.如权利要求1所述的一种基于图像处理的喷油器喷雾形态检测方法，其特征在于，所述筛选线段的获取方法，包括：

在侧边缘线的所有线段的权重中选取极大值和TOP-10%的权重所对应的线段作为筛选线段。

4.如权利要求1所述的一种基于图像处理的喷油器喷雾形态检测方法，其特征在于，所述喷射距离是指目标像素点与中心像素点之间的欧式距离。

5.如权利要求1所述的一种基于图像处理的喷油器喷雾形态检测方法，其特征在于，所述结合左侧边缘线的每条筛选线段的喷雾轮廓信息计算左侧喷雾形态指标的方法，包括：

根据左侧边缘线的每条筛选线段的喷雾轮廓信息计算平均喷雾轮廓信息，将每条筛选线段的喷雾轮廓信息与平均喷雾轮廓信息的差值相加得到左侧喷雾形态指标。

6.如权利要求1所述的一种基于图像处理的喷油器喷雾形态检测方法，其特征在于，所述结合右侧边缘线的每条筛选线段的喷雾轮廓信息计算右侧喷雾形态指标的方法，包括：

根据右侧边缘线的每条筛选线段的喷雾轮廓信息计算平均喷雾轮廓信息，将每条筛选线段的喷雾轮廓信息与平均喷雾轮廓信息的差值相加得到右侧喷雾形态指标。

7.如权利要求1所述的一种基于图像处理的喷油器喷雾形态检测方法，其特征在于，所述结合左侧喷雾形态指标、右侧喷雾形态指标和整体喷雾形态指标确认喷油器状态的方法，包括：

对左侧喷雾形态指标、右侧喷雾形态指标和整体喷雾形态指标进行归一化处理，分别得到归一化左侧喷雾形态指标、归一化右侧喷雾形态指标和归一化整体喷雾形态指标，设置第一评估阈值和第二评估阈值，当归一化整体喷雾形态指标不大于第一评估阈值，且归一化左侧喷雾形态指标和归一化右侧喷雾形态指标都不大于第二评估阈值时，确认喷油器处于正常状态。