تحلیل حساسیت متغیرهای تأثیرگذار بر پردازش تصاویر فواره پرفشار گاز

نویسندگان

چکیده

پردازش تصویر نرم‌افزاری، یکی از روش‌هایی است که امروزه می‌توان به کمک آن خصوصیات مختلف فواره سوخت موتورهای احتراق داخلی را تعیین نمود. روش عکسبرداری و کیفیت عکس‌ها دو عامل اصلی تعیین‌کننده دقت و صحت نتایج حاصل از این روش‌اند. در این مقاله، با توجه به استفاده از روش لبه‌یابی برای تحلیل تصاویر فواره گاز بدست آمده از روش شیلرین، تحلیل حساسیت اثر متغیرهای حدآستانه روش لبه‌یابی، ضریب مقیاس و درجه ماتی و ناهنجاری موجود در تصاویر شیلرین فواره تزریق مستقیم گاز روی نتایج پردازش تصویر (عمق نفوذ و سرعت لبه فواره) مطالعه شد. ضمناً استفاده از روش اوتسو برای تعیین حدآستانه متغیر برای پردازش تصاویر شیلرین فواره گاز پیشنهاد شد. نتایج نشان دادند که حساسیت سرعت لبه فواره به حد آستانه‌ای که لبه فواره را از زمینۀ تصویر فواره جدا می‌کند (در محدوده مجاز حد آستانه) بسیار کم است و این حساسیت در مناطقی که سرعت لبه کندتر است، بیشتر می‌شود و ممکن است به 14 درصد خطا بینجامد. همچنین، حساسیت عمق نفوذ فواره به مقدار ماتی (با توزیع گوسی) کمتر از سرعت لبه است و حداکثر 2 درصد خطا ممکن است در بیشترین ماتی (انحراف معیار برابر 4) اتفاق بیفتد ولی در همین شرائط تا 28 درصد خطا در نتایج سرعت لبه ایجاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Sensitivity analysis of parameters affecting image processing of high pressure gaseous jet images

نویسندگان [English]

  • A. Hajialimohammadi
  • D. Honnery
  • A. Abdullah
  • S.M. Mirsalim
چکیده [English]

Digital image processing is one of efficient methods that is adopted today for the determination of fuel spray characteristics in internal combustion engines. The imaging method and the images quality are two important factors that influence the accuracy of results. In this paper, an edge finding method was employed for processing of the Schlieren image of the gaseous jet, and sensitivity analysis has been conducted to investigate effects of the edge finding method threshold, the experiments scale factor and the level of the blur and the noise of images on image processing results. A method based on the Otsu method has been proposed also for finding the dynamic threshold for Schlieren jet images. Results showed that the sensitivity of the jet tip velocity to the edge finding method threshold was low (in the valid range of the threshold), but in regions that the jet tip velocity was low, this sensitivity was as high as 14%. The sensitivity of the jet tip penetration to the blur level of images was less than 2%, while the tip velocity was more sensitive to the blur content of images, and the blur with the standard deviation of 4 could led to 28% error in the tip velocity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • image processing
  • Gaseous jet
  • Edge finding
  • OTSU
  • Canny