一种用于柴油发动机的喷油嘴异常检测方法技术

本发明专利技术涉及数据处理技术领域，具体涉及一种用于柴油发动机的喷油嘴异常检测方法，该方法将喷雾图像中的喷雾图像划分为喷射区域和雾化区域，结合喷射区域中喷射锥角对应喷射效果的有益程度、喷射空间有益占比和喷射区域最远喷射处的液体像素密度分析喷油嘴的喷射性能指标，根据雾化区域中液体像素点的灰度值计算雾化区域的雾化均匀度，结合喷射性能指标和雾化均匀度检测喷油嘴异常，仅通过图像处理使得喷油嘴的检测结果更加准确，实现了在操作简单的前提下准确识别异常喷油嘴，同时能够达到喷嘴质量的自动化检测，解决了抽样检测带来的检测误差。检测误差。检测误差。

【技术实现步骤摘要】
一种用于柴油发动机的喷油嘴异常检测方法


[0001]本专利技术涉及数据处理
，具体涉及一种用于柴油发动机的喷油嘴异常检测方法。

技术介绍

[0002]喷油嘴是柴油发动机供给系统中实现燃油喷射的重要部件，其功能是根据柴油发动机混合气体形成的特点，将燃油雾化成细微的油滴，并将其喷射到气缸内进行燃烧，因此喷油嘴的质量直接关系到发动机的燃烧效率和运行稳定性。
[0003]目前生产厂家或鉴定部门对喷油嘴的质量检测，一般采用印痕法或激光技术测量，其中，印痕法是根据喷油嘴喷射在纸张上的痕迹判断其质量是否合格，但该方法太过粗糙，存在检测不准确的情况；激光设备操作复杂又昂贵，且在生产制造中，为了降低生产成本，仅能通过抽样进行检测，同样无法保证检测准确，因此找到一种简洁、可自动化的质量检测方法，将其加入发动机制造线中提高产品质量的稳定性，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种用于柴油发动机的喷油嘴异常检测方法，所采用的技术方案具体如下：
[0005]采集喷油嘴向下喷射过程中的喷雾图像以获取对应的灰度图像，对灰度图像进行阈值分割得到二值化图像；对二值化图像进行边缘检测，得到喷雾区域，利用霍夫直线检测获取喷雾区域两侧的直线边缘，一侧对应一条直线边缘，根据两条所述直线边缘上的终点液体像素点将喷雾区域划分为喷射区域和雾化区域；
[0006]根据喷射区域中所述终点液体像素点的位置和喷油嘴位置计算喷射锥角对喷射效果的有益程度；获取喷射区域对应的最远喷射距离和喷油嘴的放置高度，根据所述最远喷射距离和所述放置高度之间的距离差值计算喷射区域的喷射空间有益占比；基于所述最远喷射距离获取喷射区域中的目标液体像素点，对目标液体像素点的灰度值进行累加得到灰度值总和，根据灰度值总和计算喷射区域中最远喷射处的液体像素密度；结合所述有益程度、所述喷射空间有益占比和所述液体像素密度获取喷油嘴的喷射性能指标；
[0007]将雾化区域的上边缘的中心像素点作为初始像素点，在初始像素点的相邻下一行中，选取多个目标像素点，所述目标像素点为初始像素点的八邻域内的像素点，将每个目标像素点分别作为初始像素点，得到雾化区域中的所有目标像素点，将目标像素点构成树状结构图；基于所述树状结构图中相邻液体像素点之间的欧式距离获取雾化区域的雾化均匀度；计算所述喷射性能指标和所述雾化均匀度之间的相加结果，将所述相加结果作为喷油嘴的零件检测参数，由所述零件检测参数确认异常喷油嘴。
[0008]进一步地，所述根据两条所述直线边缘上的终点液体像素点将喷雾区域划分为喷射区域和雾化区域的方法，包括：
[0009]将终点液体像素点作为喷雾区域的划分点，选择位置远的终点液体像素点为最终
划分点，以最终划分点对喷雾区域作水平分界线，将水平分界线上方的作为喷射区域，水平分界线下方的作为雾化区域。
[0010]进一步地，所述根据所述终点液体像素点的位置和喷油嘴位置计算喷射锥角对喷射效果的有益程度的方法，包括：
[0011]分别计算所述终点液体像素点与喷油嘴位置之间的角度，根据角度计算喷射锥角对喷射效果的有益程度，则有益程度的计算公式为：
[0012][0013]其中，Y为有益程度；(x
m1
,y
m1
)为第1个所述终点液体像素点的坐标；(x
m2
,y
m2
)为第2个所述终点液体像素点的坐标；(x
s
,y
s
)为喷油嘴位置的坐标；180
°
为水平方向的角度。
[0014]进一步地，所述最远喷射距离为所述最终划分点与喷油嘴位置之间对应纵坐标差值的绝对值。
[0015]进一步地，所述喷射区域的喷射空间有益占比的计算公式为：
[0016][0017]其中，α为喷射空间有益占比；L
a
为喷油嘴的放置高度；y为最终划分点的纵坐标；y
s
为喷油嘴位置的纵坐标；|y
‑
y
s
|为所述最远喷射距离。
[0018]进一步地，所述喷射区域中最远喷射处的液体像素密度的获取方法，包括：
[0019]根据所述最远喷射距离获取喷射区域的底边缘线，将底边缘线上的液体像素点作为目标液体像素点，对目标液体像素点的灰度值进行累加得到灰度值总和，将底边缘线作为直径计算喷射区域对应的底面圆面积，计算灰度值总和与底面圆面积之间的比值以作为液体像素密度。
[0020]进一步地，所述结合所述有益程度、所述喷射空间有益占比和所述液体像素密度获取喷油嘴的喷射性能指标的方法，包括：
[0021]所述喷射性能指标与所述有益程度呈负相关关系、所述喷射性能指标与所述喷射空间有益占比呈负相关关系、所述喷射性能指标与所述液体像素密度呈正相关关系，则喷射性能的计算模型为：其中，P为喷油嘴的喷射性能指标，W为所述液体像素密度，Y为所述有益程度，α为所述喷射空间有益占比。
[0022]进一步地，所述基于所述树状结构图中相邻液体像素点之间的欧式距离获取雾化区域的雾化均匀度的方法，包括：
[0023]对所述树状结构图统计分支路线轨迹，得到3
N
‑1条分支路线轨迹，其中N为大于0的正整数；
[0024]分别计算当前分支路线轨迹上的任意两个相邻液体像素点之间的欧式距离，得到欧式距离总和，计算当前分支路线轨迹对应的行数与欧式距离总和之间的比值，将该比值作为当前分支路线轨迹的平均欧式距离；
[0025]分别计算每条分支路线轨迹的平均欧式距离，对所有的平均欧式距离进行相加得到综合平均欧式距离，获取综合平均欧式距离与分支路线轨迹的数量之间的比值，将该比值作为雾化区域的雾化均匀度。
[0026]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：将喷雾图像中的喷雾图像划分为喷射区域和雾化区域，结合喷射区域中喷射锥角对应喷射效果的有益程度、喷射空间有益占比和喷射区域最远喷射处的液体像素密度分析喷油嘴的喷射性能指标，根据雾化区域中液体像素点的灰度值计算雾化区域的雾化均匀度，结合喷射性能指标和雾化均匀度检测喷油嘴异常，仅通过图像处理使得喷油嘴的检测结果更加准确，实现了在操作简单的前提下准确识别异常喷油嘴，同时能够达到喷嘴质量的自动化检测，解决了抽样检测带来的检测误差。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0028]图1为本专利技术一个实施例提供的一种用于柴油发动机的喷油嘴异常检测方法的步骤流程图；
[0029]图2为本专利技术实施例中所提供的一种树状结构图的示意图。
具体实施方式
[0030]为了更进一步阐述本专利技术为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于柴油发动机的喷油嘴异常检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：采集喷油嘴向下喷射过程中的喷雾图像以获取对应的灰度图像，对灰度图像进行阈值分割得到二值化图像；对二值化图像进行边缘检测，得到喷雾区域，利用霍夫直线检测获取喷雾区域两侧的直线边缘，一侧对应一条直线边缘，根据两条所述直线边缘上的终点液体像素点将喷雾区域划分为喷射区域和雾化区域；根据喷射区域中所述终点液体像素点的位置和喷油嘴位置计算喷射锥角对喷射效果的有益程度；获取喷射区域对应的最远喷射距离和喷油嘴的放置高度，根据所述最远喷射距离和所述放置高度之间的距离差值计算喷射区域的喷射空间有益占比；基于所述最远喷射距离获取喷射区域中的目标液体像素点，对目标液体像素点的灰度值进行累加得到灰度值总和，根据灰度值总和计算喷射区域中最远喷射处的液体像素密度；结合所述有益程度、所述喷射空间有益占比和所述液体像素密度获取喷油嘴的喷射性能指标；将雾化区域的上边缘的中心像素点作为初始像素点，在初始像素点的相邻下一行中，选取多个目标像素点，所述目标像素点为初始像素点的八邻域内的像素点，将每个目标像素点分别作为初始像素点，得到雾化区域中的所有目标像素点，将目标像素点构成树状结构图；基于所述树状结构图中相邻液体像素点之间的欧式距离获取雾化区域的雾化均匀度；计算所述喷射性能指标和所述雾化均匀度之间的相加结果，将所述相加结果作为喷油嘴的零件检测参数，由所述零件检测参数确认异常喷油嘴。2.如权利要求1所述的一种用于柴油发动机的喷油嘴异常检测方法，其特征在于，所述根据两条所述直线边缘上的终点液体像素点将喷雾区域划分为喷射区域和雾化区域的方法，包括：将终点液体像素点作为喷雾区域的划分点，选择位置远的终点液体像素点为最终划分点，以最终划分点对喷雾区域作水平分界线，将水平分界线上方的作为喷射区域，水平分界线下方的作为雾化区域。3.如权利要求1所述的一种用于柴油发动机的喷油嘴异常检测方法，其特征在于，所述根据所述终点液体像素点的位置和喷油嘴位置计算喷射锥角对喷射效果的有益程度的方法，包括：分别计算所述终点液体像素点与喷油嘴位置之间的角度，根据角度计算喷射锥角对喷射效果的有益程度，则有益程度的计算公式为：其中，Y为有益程度；(x
m1
,y
m1
)为第1个所述终点液体像素点的坐标；(x
m2
,y
m2
)为第2个所述终点液体像素点的坐标；(x
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞歌，朱紫莹，
申请(专利权)人：南通高精数科机械有限公司，
类型：发明
国别省市：