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旋翼桨尖涡涡核图像处理方法 

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申请/专利权人:兰州大学

摘要:本发明涉及涡核图像处理技术领域,提供一种旋翼桨尖涡涡核图像处理方法,其包括以下步骤:1)灰度调整;2)中值滤波;3)二值化处理;4)使用Canny梯度算子;5)累加操作,恢复出圆心位置和半径;6)涡核位置处理。本发明计算便捷且计算量小,只需要原始的拍摄图片就能很快得得出相应结果;本发明的涡核位置不需要修正,在计算涡核轨迹和涡核移动速度时有天然的优势。

主权项:1.旋翼桨尖涡涡核图像处理方法,其特征在于:包括以下步骤:1)灰度调整,通过PIV相机拍摄得到n对原始粒子图像,将原始粒子图像的最小灰度值映射到输出图像的0,最大灰度值映射到输出图像的1;2)中值滤波,中值滤波会将像素邻域内的像素值进行排序,然后将中间值作为像素的新值;3)选择0.1的二值化阈值,对灰度值小于等于0.1的区域赋值为0,灰度值大于0.1的区域赋值为1,桨尖涡涡核所在的区域包含在0区域之中;4)对二值化图像使用Canny梯度算子,Canny梯度算子结合水平和垂直方向的Sobel滤波器,Sobel滤波器通过对图像应用一系列的卷积操作,来获得梯度的近似值;根据计算得到的水平和垂直方向的梯度值,计算每个像素的梯度幅值和梯度方向;结合梯度幅值和梯度方向,使用非最大值抑制来细化边缘,选取高阈值0.04和低阈值0.02对边缘像素进行二值化,根据这些阈值判断哪些边缘像素被视为强边缘、弱边缘和非边缘像素;5)对于每个边缘像素,遍历圆心的所有可能位置(x,y),以及可能的圆半径r范围;对于每个圆心、圆半径参数组合,在霍夫累加器中对应位置进行累加操作;根据累加器中的峰值,恢复出圆心位置和半径;6)得出粒子图像序列的所有涡核的位置后,将所有涡核位置数据按像素纵坐标升序排列,自定义分段点,找到分段点在排序后的涡核位置数据中对应数据的序号,小于序号的涡核位置数据用抛物线拟合,大于等于序号的涡核位置数据用椭圆拟合。

全文数据:

权利要求:

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