【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种莫尔条纹流场区域自动获取方法，属于光学测量。
技术介绍
1、莫尔层析技术具有实时、稳定以及非接触等优点，在高温复杂流场的测量中有其独特的优势，在很多相关领域也具有重大的应用价值。
2、当采用莫尔层析技术对高温复杂流场进行诊断时，在提取莫尔条纹信息前，需要先对实验中获取的莫尔条纹进行预处理，获取记录了被测流场信息的区域。
3、现有技术中，常常采用人工手动方式来获取莫尔条纹中记录了被测流场信息的区域。显然，手动获取需要人工寻找、输入关键点信息等繁琐操作，在处理多张图像时效率低下。此外，图像中噪点对莫尔条纹位置的确定有着较大的干扰，条纹流场位置的也难以精确识别。
4、本专利技术在充分分析莫尔条纹特征的基础上，提出了一种自动获取莫尔条纹流场区域的方法，
5、现有的傅里叶分析方法提取莫尔条纹包裹相位的过程中，条纹图像经过傅里叶变换需要人工挑选出一级频谱，过程耗时长，且人工干预存在主观误差，会对后续过程造成很大影响。
技术实现思路
1、目的：鉴于以上技术问题中的至少一项，针对现有方法手动获取莫尔条纹流场区域的操作繁琐和效率低下等不完善之处问题，本专利技术在充分分析莫尔条纹特征的基础上，提供一种莫尔条纹流场区域自动获取方法，实现流场区域获取的智能化。
2、技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、第一方面，本专利技术提供一种莫尔条纹流场区域自动获取方法，包括：
4、对目标莫
5、对灰度图像进行二值化处理得到二值化图像；
6、分别对二值化图像行和列求和得到行和向量、列和向量；
7、对行和向量与列和向量进行非零检测并获取连续的非零区域，得到莫尔条纹的灰度图像和莫尔条纹的二值化图像；
8、对莫尔条纹的二值化图像进行条纹检测，获取暗条纹的位置信息，得到暗条纹矩阵；
9、根据暗条纹矩阵确定流场区域中心坐标；
10、根据流场区域中心坐标，从莫尔条纹的灰度图像中获取莫尔条纹流场区域。
11、在一些实施例中，对目标莫尔条纹图像进行灰度处理得到灰度图像，包括：
12、将目标莫尔条纹图像的r、g和b分量值转换为灰度值i0，得到灰度图像a；
13、a＝0.299×r+0.587×g+0.114×b
14、其中，a为灰度图像。
15、在一些实施例中，对灰度图像进行二值化处理得到二值化图像，包括：
16、根据灰度图像计算得到灰度图像阈值t；
17、根据灰度图像阈值t，将灰度图像a二值化得到二值化图像c；
18、
19、进一步地，所述灰度图像阈值t利用大津法、迭代法或自适应阈值法计算得到。本申请对此不做限定。
20、在一些实施例中，分别对二值化图像行和列求和得到行和向量、列和向量，包括：
21、对二值化图像行求和得到行和向量y(j)，对二值化图像列求和得到列和向量x(i)：
22、
23、
24、其中，m0为二值化图像的总行数，n0为二值化图像的总列数，ci,j表示二值化图像的第i列、第j行的值。
25、在一些实施例中，对行和向量与列和向量进行非零检测并获取连续的非零区域，得到莫尔条纹的灰度图像和莫尔条纹的二值化图像，包括：
26、检测列和向量x(i)连续p个值大于0的位置，其中r＜p＜r，r为噪点直径，r为莫尔条纹直径预设值，得到莫尔条纹横坐标范围；
27、判断行和向量y(j)是否有连续p个值大于0；若有，则得到莫尔条纹纵坐标范围；若无，则根据莫尔条纹横坐标范围得到莫尔条纹直径d，检测行和向量y(j)第一个大于0的位置jf和最后一个值大于0的位置jl；
28、判断jl-jf是否小于或等于αd，若小于或等于，则得到莫尔条纹纵坐标范围；若大于，则从两端向中心缩进一个值连续大于0的区域，直到其差值小于或等于αd为止，得到莫尔条纹纵坐标范围；其中α为系数，取值范围为1～1.2；
29、根据莫尔条纹横坐标范围和纵坐标范围，从灰度图像中获取莫尔条纹的灰度图像，从二值化图像中获取莫尔条纹的二值化图像。
30、进一步地，在一些实施例中，对行和向量与列和向量进行非零检测并获取连续的非零区域，得到莫尔条纹的灰度图像和莫尔条纹的二值化图像，具体包括：
31、s41：将列和向量x(i)＝0对应i值依次存入向量i中，将行和向量y(j)＝0对应j值依次存入向量j中；
32、s42：遍历向量i，找到in-in-1＞p时对应的in-1+1和in-1的值为莫尔条纹所在列的边界，得到莫尔条纹横坐标范围(in-1+1，in-1)，且莫尔条纹直径d＝in-in-1-2；其中p为设定值，r＜p＜r，r为噪点直径，r为莫尔条纹直径预设值；其中in、in-1为向量i中两个相邻的列和向量对应i值；
33、s43：遍历向量j，判断是否存在jn-jn-1＞p：其中jn、jn-1为向量j中两个相邻的行和向量对应j值；
34、若存在，则jn-1+1和jn-1的值为莫尔条纹所在行的边界，到莫尔条纹纵坐标范围(jn-1+1，jn-1)；
35、若不存在，则找到行和向量y(j)第一个大于0的位置jf和最后一个值大于0的位置jl，判断jl-jf是否小于或等于αd；
36、若小于或等于，则jf和jl为莫尔条纹所在行的边界，得到莫尔条纹纵坐标范围；
37、若大于，则从两端向中心缩进一个值连续大于0的区域，直到其差值小于或等于αd为止，此时的jf和jl为莫尔条纹所在行的边界，得到莫尔条纹纵坐标范围(jf，jl)；
38、s44：根据莫尔条纹横坐标范围和纵坐标范围，从灰度图像中获取莫尔条纹的灰度图像，从二值化图像中获取莫尔条纹的二值化图像。
39、在一些实施例中，对莫尔条纹的二值化图像进行条纹检测，获取暗条纹的位置信息，得到暗条纹矩阵，包括：
40、遍历莫尔条纹的二值化图像的第k列的值，并要求第k列所在条纹无流场区域，第k列的范围为n1/20≤k≤n1/10，n1为莫尔条纹的二值化图像总列数，通过寻找到亮暗边界位置，其中亮暗边界之间全为0的对应行坐标则为暗条纹边界位置，由此得到暗条纹矩阵d。
41、进一步地，在一些实施例中，对莫尔条纹的二值化图像进行条纹检测，获取暗条纹的位置信息，得到暗条纹矩阵，具体包括：
42、s51：遍历莫尔条纹的二值化图像的第k列，将所有值为1对应的纵坐标依次存入向量l；其中所述第k列所在条纹无流场区域，第k列的范围为n1/20≤k≤n1/10，n1为莫尔条纹的二值化图像总列数；
43、s52：计算ln-ln-1，若ln-ln-1＞1，则ln-1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种莫尔条纹流场区域自动获取方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对灰度图像进行二值化处理得到二值化图像，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别对二值化图像行和列求和得到行和向量、列和向量，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对行和向量与列和向量进行非零检测并获取连续的非零区域，得到莫尔条纹的灰度图像和莫尔条纹的二值化图像，包括：
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，对行和向量与列和向量进行非零检测并获取连续的非零区域，得到莫尔条纹的灰度图像和莫尔条纹的二值化图像，具体包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对莫尔条纹的二值化图像进行条纹检测，获取暗条纹的位置信息，得到暗条纹矩阵，包括：
7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，对莫尔条纹的二值化图像进行条纹检测，获取暗条纹的位置信息，得到暗条纹矩阵，具体包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据暗条纹矩阵D确定流场区域中心坐标，包括：p>
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据流场区域中心坐标，从莫尔条纹的灰度图像中获取莫尔条纹流场区域，包括：
10.一种存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种莫尔条纹流场区域自动获取方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对灰度图像进行二值化处理得到二值化图像，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别对二值化图像行和列求和得到行和向量、列和向量，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对行和向量与列和向量进行非零检测并获取连续的非零区域，得到莫尔条纹的灰度图像和莫尔条纹的二值化图像，包括：
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，对行和向量与列和向量进行非零检测并获取连续的非零区域，得到莫尔条纹的灰度图像和莫尔条纹的二值化图像，具体包括：
6...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈云云，曾鑫宇，程伟昊，解文卓，涂兵，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：
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