气液两相流在线检测系统的研制与开发

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1、华东理工大学硕士学位论文第1页气液两相流在线检测系统的研制与开发摘要在化工生产中，气液两相流的分析研究对改善生产效率和生产工艺都有很大的意义。比如气泡的大小、气泡的速度等.为了简化测量过程，提高测量的准确性，本文开发了一套基于机器视觉技术的气液两相流在线检测系统，实现了气液两相流在线检测过程的自动化。本文首先，根据CCD摄像机的工作原理并针对其在动态图像采集方面存在的问题给出了解决方案。其次，根据图像分割理论，得到边界较为完整的二值化图像。提出了一种基于线性拟合方法描述毛细管的边界方法，为后续工作打下来坚实的基础。最后，根据从背景图像中完全分离出的目标图像的特征，提出了

2、根据其灰度差值(即灰度平均值的一阶导数)检测气泡上下边界的方法，得到了良好的测量效果。本系统的开发为采用机器视觉的方法检测气液两相流参数提供了现代化的检测手段，检测结果准确、稳定，具有较好的应用和推广价值。关键词:气液两相流机器视觉图像分割最小二乘拟合一阶导数‘/树Z第II页华东理工大学硕士学位论文TheDevelopmentofGas-liquidTwo-PhaseFlowOnline-DetectionSystemAbstractIntheprocessofchemicalproduction,theanalysisandresearch(suchasthedist

3、ributionofthesizeofbubbleandthevelocityofbubble)ofgas-liquidtwo-phaseflowiscriticaltotheimprovementofproductivityandtechnicsInordertosimplifythemeasureprocessandimprovetheaccuracy,theonlinedetectingsystemforair-watertwo-phaseflowispresentedinthispaper.Thesystemisbasedoncomputervisiontech

4、nologyanditcanperformanautomatedonlinedetectingprocessforgas-liquidtwo-phaseflow.Firstly,theworking州ncipleofCCDvideocamerasisintroduceddetailedlyinthispaper,thenitgivesomesolutionstoexistentproblemswithCCDvideocamerasondynamicimageacquisition.Andamethodbasedonleastsquareapproximationtode

5、scribethemicropipe'sboundaryispreferred.Secondly,basedonimagebinarizaionandedgedetection,weobtainaimagethatinvolvesthebordersinformationofmicropipe.Andtheboundaryofthinpapeisdescribedbythemethodoflinearityimitation.Finally,accordingtofeatureofobjectimagedetachedfromthesourceone,thebubble

6、s'topandbotomisdetectedbasedonthetheoryofthegraydifference(gray'sderivative)Thesuccessfuldevelopmentofthissystemprovidesamodemautomaticdetectingmeansfortheparameterofgas-liquidtwo-phaseflow.Thedetectingresultsfromthissystemarebothaccurateandstable,soitisveryaluabletopromotionandapplicati

7、on.Keywords:Gas-liquidtwo-phaseflowMachineVisionImagesegentationLeastsquareapproximationFirstorderderivative作者声明我郑重声明:本人烙守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的结果。除文中明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何他人己经发表或撰写过的内容。论文为本人亲自撰写，并对所写内容负责。论文作者签名:2002年12月20日华东理工大学硕士学位论文第1页第一章绪论1.1引言图像信息