孙 杰，刘 聪

（上海船舶设备研究所，上海 200031）

0 引言

燃油喷雾锥角是发动机喷嘴性能的重要技术参数，影响发动机的经济性、动力性能。目前，在喷嘴试验过程中，采用机械式喷雾锥角测量装置来测量喷雾锥角的大小，存在的问题如下：

1）测试过程不可复现，无法评估喷嘴全过程的喷雾锥角特性。

2）测试过程完全依靠个人经验，测量结果误差不可控制。

为减少喷雾锥角测量的不确定性，新一代喷嘴试验台采用了基于机器视觉的燃油喷雾锥角测量方式。

1 喷雾锥角测量系统组成

喷雾锥角测量系统主要由防爆可见光摄像机、视频处理计算机、光源系统以及视觉处理软件组成[1]。其系统组成图见图1。

图1 喷雾锥角测量系统组成图

防爆可见光摄像机是喷雾锥角测量的重要组成，是喷雾成像系统的核心部件。通过以太网将拍摄到的视频图像传输至视频处理计算机，并由计算机上运行的视觉处理软件进行视频存储、回放、视觉处理及锥角测量[2-3]。

光源系统主要为测试舱内提供照明光源，以便提高喷雾的成像质量。

2 视觉处理软件设计与实现

视觉处理软件基于.net框架和OpenCVsharp视觉开发库进行开发，具备视频采集功能、视频回放功能、边缘检测功能、锥角手动测量、锥角自动测量功能，程序界面如图2所示。

图2 视觉处理软件界面

其详细设计与实现功能如下：

1）视频采集功能

视频采集利用视觉库的功能完成视频采集。点击启动按钮后，视觉软件启动视频采集线程，录取一定时长的视频后，操作人员手动停止视频采集，并将视频存储至本地，采集过程流程图见图3。……