一种基于图像处理的大宽高比窄通道内含气率测量方法技术

一种基于图像处理的大宽高比窄通道内含气率测量方法，将背景图和原图作差后灰度化，并中值滤波去除背景噪声，增强对比度后两相轮廓变得清晰可见，反色后再进行桥接操作，使气泡边界线闭合，闭运算可以使得汽液轮廓线变得更加平滑，然后对图像中的大小气泡分别处理，对于小气泡可直接填充处理，但是对于大气泡，由于气泡面积占比较大，且有可能与其他小气泡粘黏，如果直接填充会导致过度识别，因此需要先去除其他小区域，再对大气泡进行填充，然后将大气泡和小气泡的识别结果叠加便得到最终结果；本发明专利技术能够有效的识别狭长通道内多种形态的气泡，操作流程简单清晰。

A Method for Measuring the Gas Content in Narrow Channel with Large Width-to-Height Ratio Based on Image Processing

A method for measuring the gas content in narrow channel with large aspect ratio based on image processing is presented. The background image is grayed after the difference between the original image and the background image, and the background noise is removed by median filtering. After contrast enhancement, the two-phase contour becomes clear and visible. After color reversal, the bridge operation is carried out to close the bubble boundary line. Closed operation can make the vapor-liquid contour line smoother, and then the image size is reduced. Bubbles can be filled directly for small bubbles, but for large bubbles, because the area of bubbles accounts for a large proportion and may stick with other small bubbles, if the direct filling will lead to over recognition, it is necessary to remove other small areas first, then fill large bubbles, and then superimpose the recognition results of large bubbles and small bubbles to get the final results. Ming can effectively identify the various forms of bubbles in the narrow channel, and the operation process is simple and clear.

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的大宽高比窄通道内含气率测量方法
本专利技术涉及含气率的测量领域，具体涉及一种大宽高比矩形窄通道内含气率的测量方法。
技术介绍
在汽液两相流中含气率是关键参数之一，它对确定汽液两相流系统中的流型、管道压降及传热等起着重要作用，因此含气率准确测量成为两相流实验的核心。对于大宽高比的矩形窄通道，由于通道本身狭小，给含气率的测量带来较大的困难。中国专利CN103529003A提供一种测量两相流体截面含气率的测量装置，高速照相机通过透明容器拍摄注有荧光剂的两相流，将照片传送至计算机进行处理，从而获得流道内的含气率，但是此方式仅适用于全透明式绝热流道。又如中国专利CN205426837U通过往流道内植入探针测量通道内的含气率，但该探针只能测量局部的含气率，且由于通道内植入探针，对内部流场会产生干扰，对于窄通道这一点显得尤为突出。再如参考文献“周云龙,尚秋华,范振儒,etal.气液两相流容积含气率的图像检测方法[J].热能动力工程,2008,23(5):507-511.”中所使用的图像检测方法能够识别检测出气泡，但是此方法仅仅适用于泡状流，对于狭长通道内的弹状流将不再适用。专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像处理的大宽高比窄通道内含气率测量方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：输入背景图和原图，往大宽高比窄通道实验段内注入单相液体时拍摄图像作为背景图A0，注入汽液两相流时拍摄的图像作为原图A1；步骤2：将原图和背景图灰度化后作差，得到待处理图A2；步骤3：作差得到的待处理图A2会带有较多的噪点，为此对其进行中值滤波，去除噪声的干扰，得到去噪图A3；步骤4：为了让去噪图A3中两相交界轮廓更加清晰可见，将去噪图A3的对比度增强，得到图A4；步骤5：此时图A4交界线为黑色，底色为白色，将图A4进行反色处理，并使用桥接操作闭合气泡边界，得到图A5；步骤6：对图A5进行形态学闭运算，使得桥...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的大宽高比窄通道内含气率测量方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：输入背景图和原图，往大宽高比窄通道实验段内注入单相液体时拍摄图像作为背景图A0，注入汽液两相流时拍摄的图像作为原图A1；步骤2：将原图和背景图灰度化后作差，得到待处理图A2；步骤3：作差得到的待处理图A2会带有较多的噪点，为此对其进行中值滤波，去除噪声的干扰，得到去噪图A3；步骤4：为了让去噪图A3中两相交界轮廓更加清晰可见，将去噪图A3的对比度增强，得到图A4；步骤5：此时图A4交界线为黑色，底色为白色，将图A4进行反色处理，并使用桥接操作闭合气泡边界，得到图A5；步骤6：对图A5进行形态学闭运算，使得桥接后的边界更加平...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大林，周健成，陈果，宋功乐，田文喜，秋穗正，苏光辉，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61