本发明专利技术提供了一种固液火箭发动机二维燃速表征方法和装置，涉及航空航天的技术领域，包括：在固液火箭发动机工作后，获取固液火箭发动机轴向的各个横截面切片的CT扫描图；对CT扫描图进行迭代阈值分割，得到分割图像；对分割图像进行二值化处理和遮罩处理，得到目标图像；基于目标图像，确定固液火箭发动机的燃速沿轴向的二维分布规律，解决了现有技术难以准确确定固液火箭发动机二维燃速规律的技术问题。题。题。
【技术实现步骤摘要】
一种固液火箭发动机二维燃速表征方法和装置
[0001]本专利技术涉及航空航天的
，尤其是涉及一种固液火箭发动机二维燃速表征方法和装置。
技术介绍
[0002]为了确定固液火箭发动机二维燃速规律，传统的起止点平均法测燃速，以及通过卡尺测量药柱试验前后内径的方法，只能用于圆孔形装药等简单药形的燃速测量，精度较差，并且不能表征燃速沿轴向的分布规律。本专利技术专利，可适用于固液火箭发动机的各个药形，如圆孔形、星形、车轮形等。通过对固液火箭发动机试验后的燃烧室进行CT扫描重建，得到沿发动机轴向的横截面切片图，采用迭代式阈值分割技术，对每张切片图进行药柱通道边界提取，并计算药柱通道及燃料区域的像素面积，最终通过几何关系计算该截面处的周向平均燃速。但是，传统的起止点平均法测燃速的测量结果的准确性较差。
[0003]针对上述问题，还未提出有效的解决方案。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种固液火箭发动机二维燃速表征方法和装置，以缓解了现有技术难以准确确定固液火箭发动机二维燃速规律。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种固液火箭发动机二维燃速表征方法，包括：在固液火箭发动机工作后，获取所述固液火箭发动机轴向的各个横截面切片的CT扫描图；对所述CT扫描图进行迭代阈值分割，得到分割图像；对所述分割图像进行二值化处理和遮罩处理，得到目标图像；基于所述目标图像，确定所述固液火箭发动机的燃速沿轴向的二维分布规律。
[0006]进一步的，对所述CT扫描图进行迭代阈值分割，得到分割图像，包括：分割步骤，基于初始灰度阈值，对所述CT扫描图进行分割，得到第一分割区域和第二分割区域；第一计算步骤，计算所述第一分割区域内所有像素的第一灰度平均值，以及计算所述第二分割区域内所有像素的第二灰度平均值；第二计算步骤，计算所述第一灰度平均值和所述第二灰度平均值之间的第三灰度平均值；在所述第三灰度平均值与所述灰度阈值之间的差值的绝对值大于或等于预设迭代误差参数时，则将所述第三灰度平均值确定为所述初始灰度阈值，重复执行所述分割步骤，所述第一计算步骤和所述第二计算步骤，直至所述绝对值与所述初始灰度阈值之间的差值的绝对值小于所述预设迭代误差参数时，将所述第一分割区域和所述第二分割区域确定为所述分割图像。
[0007]进一步的，对所述分割图像进行二值化处理和遮罩处理，得到目标图像，包括：将所述分割图像中灰度值大于或等于所述灰度阈值的像素点的像素值设置为1，以及将所述分割图像中灰度值小于所述灰度阈值的像素点的像素值设置为0，得到二值化图像；对所述二值化图像进行遮罩处理，并将所述固液火箭发动机的燃烧室壳体区域内的像素点的像素值设置0，得到所述目标图像。
[0008]进一步的，基于所述目标图像，确定所述固液火箭发动机的燃速沿轴向的二维分布规律，包括：确定出所述目标图像中像素值为1的所有像素点的面积，并基于所述面积，确定出所述固液火箭发动机工作后的目标通道面积；基于所述目标图像，确定出所述固液火箭发动机工作后药形内轮廓的像素点的长度，并将所述长度确定为所述固液火箭发动机工作后的目标燃烧线长；基于所述目标通道面积和所述目标燃烧线长，确定出所述固液火箭发动机轴向的各个横截面的燃速。
[0009]进一步的，所述横截面的燃速的计算公式为其中，A
pi
为所述固液火箭发动机的第i个横截面的目标通道面积，A
p0
为所述固液火箭发动机工作前燃烧室的通道面积，S
i
为所述固液火箭发动机的第i个横截面的燃烧线长，S0为所述固液火箭发动机工作前的燃烧线长，t
b
为所述固液火箭发动机的工作时长。
[0010]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种固液火箭发动机二维燃速表征装置，包括：获取单元，用于在固液火箭发动机工作后，获取所述固液火箭发动机轴向的各个横截面切片的CT扫描图；分割单元，用于对所述CT扫描图进行迭代阈值分割，得到分割图像；处理单元，用于对所述分割图像进行二值化处理和遮罩处理，得到目标图像；确定单元，用于基于所述目标图像，确定所述固液火箭发动机的燃速沿轴向的二维分布规律。
[0011]进一步的，所述分割单元，用于：分割步骤，基于初始灰度阈值，对所述CT扫描图进行分割，得到第一分割区域和第二分割区域；第一计算步骤，计算所述第一分割区域内所有像素的第一灰度平均值，以及计算所述第二分割区域内所有像素的第二灰度平均值；第二计算步骤，计算所述第一灰度平均值和所述第二灰度平均值之间的第三灰度平均值；在所述第三灰度平均值与所述灰度阈值之间的差值的绝对值大于或等于预设迭代误差参数时，则将所述第三灰度平均值确定为所述初始灰度阈值，重复执行所述分割步骤，所述第一计算步骤和所述第二计算步骤，直至所述绝对值与所述初始灰度阈值之间的差值的绝对值小于所述预设迭代误差参数时，将所述第一分割区域和所述第二分割区域确定为所述分割图像。
[0012]进一步的，将所述分割图像中灰度值大于或等于所述灰度阈值的像素点的像素值设置为1，以及将所述分割图像中灰度值小于所述灰度阈值的像素点的像素值设置为0，得到二值化图像；对所述二值化图像进行遮罩处理，并将所述固液火箭发动机的燃烧室壳体区域内的像素点的像素值设置0，得到所述目标图像。
[0013]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储支持处理器执行上述第一方面中所述方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
[0014]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序。
[0015]在本专利技术实施例中，通过在固液火箭发动机工作后，获取所述固液火箭发动机轴向的各个横截面切片的CT扫描图；对所述CT扫描图进行迭代阈值分割，得到分割图像；对所述分割图像进行二值化处理和遮罩处理，得到目标图像；基于所述目标图像，确定所述固液火箭发动机的燃速沿轴向的二维分布规律，达到了利用CT扫描确定固液火箭发动机二维燃
速的目的，进而解决了现有技术难以准确确定固液火箭发动机二维燃速规律的技术问题，从而实现了提高确定固液火箭发动机二维燃速规律准确度的技术效果。
[0016]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0017]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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他的附图。
[0019]图1为本专利技术实施例提供的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种固液火箭发动机二维燃速表征方法，其特征在于，包括：在固液火箭发动机工作后，获取所述固液火箭发动机轴向的各个横截面切片的CT扫描图；对所述CT扫描图进行迭代阈值分割，得到分割图像；对所述分割图像进行二值化处理和遮罩处理，得到目标图像；基于所述目标图像，确定所述固液火箭发动机的燃速沿轴向的二维分布规律。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述CT扫描图进行迭代阈值分割，得到分割图像，包括：分割步骤，基于初始灰度阈值，对所述CT扫描图进行分割，得到第一分割区域和第二分割区域；第一计算步骤，计算所述第一分割区域内所有像素的第一灰度平均值，以及计算所述第二分割区域内所有像素的第二灰度平均值；第二计算步骤，计算所述第一灰度平均值和所述第二灰度平均值之间的第三灰度平均值；在所述第三灰度平均值与所述灰度阈值之间的差值的绝对值大于或等于预设迭代误差参数时，则将所述第三灰度平均值确定为所述初始灰度阈值，重复执行所述分割步骤，所述第一计算步骤和所述第二计算步骤，直至所述绝对值与所述初始灰度阈值之间的差值的绝对值小于所述预设迭代误差参数时，将所述第一分割区域和所述第二分割区域确定为所述分割图像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述分割图像进行二值化处理和遮罩处理，得到目标图像，包括：将所述分割图像中灰度值大于或等于所述灰度阈值的像素点的像素值设置为1，以及将所述分割图像中灰度值小于所述灰度阈值的像素点的像素值设置为0，得到二值化图像；对所述二值化图像进行遮罩处理，并将所述固液火箭发动机的燃烧室壳体区域内的像素点的像素值设置0，得到所述目标图像。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述目标图像，确定所述固液火箭发动机的燃速沿轴向的二维分布规律，包括：确定出所述目标图像中像素值为1的所有像素点的面积，并基于所述面积，确定出所述固液火箭发动机工作后的目标通道面积；基于所述目标图像，确定出所述固液火箭发动机工作后药形内轮廓的像素点的长度，并将所述长度确定为所述固液火箭发动机工作后的目标燃烧线长；基于所述目标通道面积和所述目标燃烧线长，确定出所述固液火箭发动机轴向的各个横截面的燃速。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述横截面的燃速的计算公式为其中，A
pi
为所述固液火箭发动机的第i个横截面的目标...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡国飙，魏天放，田辉，陈瑞凯，卢裕东，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。