一种基于边缘坐标提取和豪斯托夫距离形态分析的弹性边界附近的空化泡图像处理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于边缘坐标提取和豪斯托夫距离形态分析的弹性边界附近的空化泡图像处理方法，包括如下过程：获取空化泡在弹性边界的环境下由产生到溃灭的图像；对所述图像进行边缘检测，从而得到精确的空化泡边缘轮廓并输出各点坐标；通过边界坐标对所述图像进行豪斯多夫距离的计算，定量分析空化泡由产生到溃灭过程中的形态学变化。本发明专利技术基于豪斯多夫距离原理对空化泡进行形态学分析，能够定量体现空化泡溃灭过程中的膨胀或坍塌速度；能够得到空化泡在弹性边界附近由产生到溃灭过程的特性，并进行定性分析。并进行定性分析。并进行定性分析。

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘坐标提取和豪斯托夫距离形态分析的弹性边界附近的空化泡图像处理方法


[0001]本专利技术属于数字图像处理
，具体涉及一种基于边缘坐标提取和豪斯托夫距离形态分析的弹性边界附近的空化泡图像处理方法。

技术介绍

[0002]空化泡溃灭现象是指在液体中存在气泡时，当气泡大小超过一定限制时，使得周围的液体在气泡表面形成高速的液体蒸汽流，这种液体蒸汽流会对气泡表面形成高压冲击波，产生巨大的冲击波和热量。空化泡溃灭现象在自然界中广泛存在，同时也是许多工业领域中的一个重要问题。
[0003]早期的研究主要通过实验手段观察空化泡溃灭形态。研究者通过高速摄影、激光散斑等技术，观察空化泡溃灭过程中气泡表面形态、液体动力学和声波产生等现象。研究空化泡溃灭形态的意义在于，能够深入了解空化泡溃灭的物理过程和影响因素，为工程应用提供重要的理论基础。例如，研究空化泡溃灭对材料的疲劳损伤机理和疲劳寿命进行分析，可以为工程设计提供可靠性评估和寿命预测，为材料的改进和优化提供参考。此外，空化泡溃灭在许多工业过程中都会发生，如石油开采、船舶工程、能源产业等，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘坐标提取和豪斯托夫距离形态分析的弹性边界附近的空化泡图像处理方法，其特征在于：包括如下步骤：S1，获取空化泡在弹性边界的环境下由产生到溃灭的图像；S2，对所述图像进行边缘检测，从而得到空化泡边缘轮廓并输出各点坐标；S3，对所述图像进行豪斯多夫距离的计算。2.根据权利要求1所述的一种基于边缘坐标提取和豪斯托夫距离形态分析的弹性边界附近的空化泡图像处理方法，其特征在于：步骤S1的过程具体如下：高速摄像机布置在弹性薄膜边界环境的一侧，其镜头垂直于空化泡射流方向；由高电压致泡装置放电产生空化泡，并通过高速摄像机拍摄空化泡由产生到溃灭过程的图像。3.根据权利要求1所述的一种基于边缘坐标提取和豪斯托夫距离形态分析的弹性边界附近的空化泡图像处理方法，其特征在于：步骤S2的过程具体如下：步骤S21，对所述图像去除包括弹性薄膜边界、钨针、薄膜夹持装置、透明尺的背景；步骤S22，对经过去背景处理的图像进行膨胀腐蚀，以填补空化泡内因去除钨针导致存在的间隙；步骤S23，对经过膨胀腐蚀的图像进行空洞填充，防止边缘化时采集到内部空心的边缘；步骤S24，对经过空洞填充的图像使用sobel算子进行边缘锐化，再二值化，得到完整的空化泡边缘；步骤S25，以图片左下角为坐标原点，构造XOY坐标系，输出边缘各点的坐标。4.根据权利要求3所述的一种基于边缘坐标提取和豪斯托夫距离形态分析的弹性边界附近的空化泡图像处理方法，其特征在于：步骤S21的过程具体如下：获取空化泡产生前的环境图像，为8位灰度图像，对图像的每个像素点的灰度值取反，与所述图像相加，去掉背景；对图像进行中值滤波，去除空化泡以外的细小点线。5.根据权利要求3所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓，王成，朱立超，单鸣雷，陈国宁，傅琳轲，李越，杨墨文，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：