本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試，尤其涉及一種復(fù)雜工況發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)紅外圖像判讀方法。

背景技術(shù)：

1、發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰測(cè)量時(shí)紅外測(cè)試中一種較為常見(jiàn)的測(cè)量場(chǎng)景，而發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)(如開啟和關(guān)閉)的判斷，是與發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰紅外特征、發(fā)動(dòng)機(jī)性能分析密切相關(guān)的重要工作環(huán)節(jié)。處于測(cè)量效率和測(cè)試成本的考慮，在空間排布合理、安全的前提下，紅外測(cè)試會(huì)將多臺(tái)被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)納入同一個(gè)測(cè)量視場(chǎng)下，開展多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰的同步測(cè)量。試驗(yàn)后，對(duì)測(cè)試獲取的紅外測(cè)景圖像進(jìn)行判讀，根據(jù)灰度值變化情況，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否開啟。

2、但是由于多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在同一時(shí)間的工作狀態(tài)經(jīng)排列組合，會(huì)形成多種被測(cè)狀態(tài)，甚至某些大功率發(fā)動(dòng)機(jī)開啟后，會(huì)影響其他發(fā)動(dòng)機(jī)開關(guān)狀態(tài)的判斷，因此對(duì)于這種復(fù)雜工況發(fā)動(dòng)機(jī)開關(guān)狀態(tài)的判讀，目前通常采用人工判別的方式。然而人工判別的方式盡管準(zhǔn)確率高，但是受人眼識(shí)別頻率的限制，判別效率極低，難以滿足當(dāng)今高幀頻、超大數(shù)據(jù)量紅外測(cè)量數(shù)據(jù)處理的需求。此外因人而異的判據(jù)、操作人員疲勞以及培訓(xùn)成本，也是人工判別方法的劣勢(shì)。

3、因此，針對(duì)以上不足，需要提供一種復(fù)雜工況發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)紅外圖像判讀方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

2、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是解決發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰測(cè)量場(chǎng)景喜愛(ài)，針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)開關(guān)狀態(tài)因同視場(chǎng)中多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)相互干擾而缺乏有效自動(dòng)判斷方法的問(wèn)題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種復(fù)雜工況發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)紅外圖像判讀方法，包括以下步驟，

5、ⅰ.根據(jù)各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的分布位置和尾焰基本形狀特征，計(jì)算得到發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰在測(cè)量接受平面位置的投影位置及包絡(luò)形狀；

6、ⅱ.基于投影位置信息及包絡(luò)形狀信息，設(shè)置目標(biāo)框框選各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的尾焰；

7、ⅲ.按照各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰包絡(luò)形狀形心位置間關(guān)系選取背景框，背景框與目標(biāo)框尺寸相同；

8、ⅳ.計(jì)算目標(biāo)框內(nèi)全部像素灰度值的平均值、中位數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算背景框內(nèi)全部像素灰度值的平均值，計(jì)算整幅圖像全部像素灰度值的平均值；

9、ⅴ.選取所有目標(biāo)框內(nèi)全部像素灰度值的平均值中的最小值，選取所有背景框內(nèi)全部像素灰度值的平均值和整幅圖像全部像素灰度值的平均值中的最大值，計(jì)算最小值和最大值的差值；

10、ⅵ.通過(guò)對(duì)比差值與設(shè)定閾值的大小即可判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的開啟或關(guān)閉狀態(tài)。

11、作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，優(yōu)選地，通過(guò)獲取發(fā)動(dòng)機(jī)部署位置信息以確定待分析發(fā)動(dòng)機(jī)與大功率發(fā)動(dòng)機(jī)之間的相對(duì)位置關(guān)系。

12、作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，優(yōu)選地，目標(biāo)框與背景框均選為矩形。

13、作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，優(yōu)選地，小型發(fā)動(dòng)機(jī)的其中一個(gè)背景框的形心位置位于大型發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰包絡(luò)形狀形心與該發(fā)動(dòng)機(jī)的尾焰包絡(luò)形狀形心的連線靠近后者的二分之一至四分之一處。

14、作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，優(yōu)選地，小型發(fā)動(dòng)機(jī)的另一個(gè)背景框的形心位置位于大型發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰包絡(luò)形狀形心與另一臺(tái)小型發(fā)動(dòng)機(jī)的尾焰包絡(luò)形狀形心的外延長(zhǎng)線靠近后者的二分之一至四分之一處。

15、作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，優(yōu)選地，背景框不與目標(biāo)框位置交疊。

16、作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，優(yōu)選地，閾值為x倍的所求發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的目標(biāo)框內(nèi)全部像素灰度值的標(biāo)準(zhǔn)差。

17、作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，優(yōu)選地，x的初始值為1。

18、作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，優(yōu)選地，當(dāng)最小值和最大值的差值大于閾值時(shí)，所測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)為開啟狀態(tài)，若小于閾值，所測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)為關(guān)閉狀態(tài)。

19、(三)有益效果

20、本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

21、本發(fā)明從發(fā)動(dòng)機(jī)部署位置的信息出發(fā)，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰幾何特征，利用紅外圖像處理差分技術(shù)，通過(guò)分別選取尾焰區(qū)域和優(yōu)化背景區(qū)域，計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。經(jīng)設(shè)定閾值迭代檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)開關(guān)狀態(tài)的自動(dòng)判斷及結(jié)果輸出，大幅度提高了復(fù)雜工況發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)紅外圖像判讀效率，避免了因人而異的數(shù)據(jù)處理以及人員疲勞及培訓(xùn)效果導(dǎo)致的狀態(tài)錯(cuò)判。

技術(shù)特征：

1.一種復(fù)雜工況發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)紅外圖像判讀方法，其特征在于：包括以下步驟，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)雜工況發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)紅外圖像判讀方法，其特征在于：通過(guò)獲取發(fā)動(dòng)機(jī)部署位置信息以確定待分析發(fā)動(dòng)機(jī)與大功率發(fā)動(dòng)機(jī)之間的相對(duì)位置關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)雜工況發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)紅外圖像判讀方法，其特征在于：目標(biāo)框與背景框均選為矩形。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種復(fù)雜工況發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)紅外圖像判讀方法，其特征在于：小型發(fā)動(dòng)機(jī)的其中一個(gè)背景框的形心位置位于大型發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰包絡(luò)形狀形心與該發(fā)動(dòng)機(jī)的尾焰包絡(luò)形狀形心的連線靠近后者的二分之一至四分之一處。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種復(fù)雜工況發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)紅外圖像判讀方法，其特征在于：小型發(fā)動(dòng)機(jī)的另一個(gè)背景框的形心位置位于大型發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰包絡(luò)形狀形心與另一臺(tái)小型發(fā)動(dòng)機(jī)的尾焰包絡(luò)形狀形心的外延長(zhǎng)線靠近后者的二分之一至四分之一處。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種復(fù)雜工況發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)紅外圖像判讀方法，其特征在于：背景框不與目標(biāo)框位置交疊。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)雜工況發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)紅外圖像判讀方法，其特征在于：閾值為x倍的所求發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的目標(biāo)框內(nèi)全部像素灰度值的標(biāo)準(zhǔn)差。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種復(fù)雜工況發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)紅外圖像判讀方法，其特征在于：x的初始值為1。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種復(fù)雜工況發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)紅外圖像判讀方法，其特征在于：當(dāng)最小值和最大值的差值大于閾值時(shí)，所測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)為開啟狀態(tài)，若小于閾值，所測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)為關(guān)閉狀態(tài)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種復(fù)雜工況發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)紅外圖像判讀方法，涉及發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試領(lǐng)域，先通過(guò)計(jì)算得到發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰的投影位置及包絡(luò)形狀基于投影位置信息及包絡(luò)形狀信息，設(shè)置目標(biāo)框框選各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的尾焰；按照各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰包絡(luò)形狀形心位置間關(guān)系選取背景框；計(jì)算目標(biāo)框內(nèi)全部像素灰度值的平均值、中位數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算背景框內(nèi)以及整幅圖像的全部像素灰度值的平均值，選取所有目標(biāo)框內(nèi)全部像素灰度值的平均值中的最小值，選取所有背景框內(nèi)全部像素灰度值的平均值和整幅圖像全部像素灰度值的平均值中的最大值，計(jì)算最小值和最大值的差值；通過(guò)對(duì)比差值與設(shè)定閾值的大小即可判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的開啟或關(guān)閉狀態(tài)，本發(fā)明具有自動(dòng)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)開關(guān)狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：王金舵,徐惠華,萬(wàn)繼敏,張妙智,修鵬,陳偉力
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京環(huán)境特性研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10