一種隔板數孔和開窗孔面積等效截面孔數的計算方法技術

本發明專利技術提供了一種隔板數孔和開窗孔面積等效截面孔數的計算方法。本發明專利技術的第一個特點是：提供了一個快速的圖片灰度切割的閾值調節工具條，針對識別清晰度不高或亮度不均勻的照片，極大地提升識圖的成功率。本發明專利技術的第二個特點是：提供了一個小孔面積分布顯示工具，為小孔孔數的識別提供了一個可靠性的辨別工具。本發明專利技術的第三個特點是：針對因穿孔率需求很高而需要開窗孔的隔板，本發明專利技術還提供了一個可以估算開窗孔所對應的等效截面的小孔數量的工具。本發明專利技術可以極大提高隔板的數孔效率，節約大量人力物力，并可以用來提高排氣消音器的設計質量，保證消音器設計與制造的一致性。

A method for calculating the number of holes in the equivalent section and the number of partitions and openings

The invention provides a method for calculating the number of holes in an equivalent section of a partition number hole and a window hole area. The first characteristic of the invention is to provide a fast threshold adjusting tool strip for gray scale cutting of pictures, and greatly improve the success rate of recognizing images aiming at identifying photos with no high definition or uneven brightness. The second feature of the invention is that a small aperture area distribution display tool is provided to provide a reliable discrimination tool for the identification of the number of small holes. The third characteristic of the invention is that a partition plate that needs to be opened to meet the requirement of high perforation rate is provided, and a tool for estimating the number of holes corresponding to an equivalent cross section of a window opening is also provided. The invention can greatly increase the number hole efficiency of the partition board, save a great deal of manpower and material resources, and can be used to improve the design quality of the exhaust silencer, and ensure the consistency of the design and manufacture of the silencer.

【技術實現步驟摘要】
一種隔板數孔和開窗孔面積等效截面孔數的計算方法
本專利技術涉及一種隔板數孔和開窗孔面積等效截面孔數的計算方法，用于核對隔板上的小孔數量及計算隔板上開窗孔面積等效截面孔數。
技術介紹
汽車排氣消音器內部一般由隔板分離成多腔體結構。隔板一般為穿小孔和開窗孔相結合的結構，小孔數量和開窗孔面積所對應的等效截面小孔數量具有控制聲學性能和影響發動機功率輸出的功能。因此，排氣隔板在設計和制造過程中需要反復確認隔板的孔數和開窗孔面積以確保設計與制造的一致性。由于排氣隔板小孔的數量往往非常大，開窗孔面積往往不是規則的圖形，因此在批量樣件制作或者質量審查過程中，核對小孔的數量和開窗孔面積已經成為非常棘手的工作。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種自動化的排氣隔板的數孔方法。為了達到上述目的，本專利技術的技術方案是提供了一種隔板數孔和開窗孔面積等效截面孔數的計算方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1、選取需要數小孔和/或計算開窗孔面積的隔板圖片，當僅需要數小孔時，填充隔板圖片中所有管道途經的大孔和開窗孔，形成填充圖片，當需要計算開窗孔面積時，填充隔板圖片中所有管道途經的大孔，形成填充圖片；步驟2、將步驟1得到的填充圖片轉換為灰度圖；步驟3、調節步驟2得到的灰度圖的對比度，將灰度值的范圍擴展到[0～255]，并進行中值濾波，抑制斑點，保留邊緣；步驟4、定義灰度分割閾值，對步驟3得到的圖片進行灰度分隔，將步驟3得到的灰度圖像轉換為二值圖像，當僅需要數小孔時，判斷灰度分隔后的圖像中的小孔是否存在聯通，或是否遺留其他非小孔像素，若是，則調節灰度分割閾值后，重新進行灰度分隔，否不是，則進入步驟5，當需要計算開窗孔面積時，判斷開窗孔的輪廓是否清洗，且是否出現比最大小孔面積更大的像素，若開窗孔的輪廓清洗，且未出現比最大小孔面積更大的像素，則進入步驟5，否則調節灰度分割閾值后，重新進行灰度分隔；步驟5、提取步驟4得的圖像的輪廓；步驟6、當僅需要數小孔時，對步驟5得到的圖像進行輪廓加粗并填充封閉區域，當需要計算開窗孔面積時，直接填充封閉區域；步驟7、清理步驟6得到的圖像中的不封閉的輪廓；步驟8、當僅需要數小孔時，計算步驟7得到的圖像中的小孔的數量，當需要計算開窗孔面積時，計算開窗孔等效截面對應小孔個數。優選地，所述隔板圖片為實物隔板照片或隔板數模。優選地，在所述步驟3中，所述中值濾波采用二維中值濾波。優選地，在所述步驟4中，基于最大類間方差法計算得到所述灰度分割閾值。優選地，在所述步驟5中，基于Sobel算子邊緣檢測的方法提取步驟4得的圖像的輪廓。優選地，在所述步驟6中，運用形態學中的膨脹運算進行輪廓加粗，運用形態學中的重構方法填充封閉區域。優選地，在所述步驟7中，運用形態學中的重構方法清理步驟6得到的圖像中的不封閉的輪廓。優選地，在所述步驟8中，運用二值圖像中的4連通區域標記法計算小孔的數量。優選地，在所述步驟8后，還包括：步驟9、顯示小孔面積分布圖和/或開窗孔等效截面小孔個數。本專利技術的第一個特點是：提供了一個快速的圖片灰度切割的閾值調節工具條，針對識別清晰度不高或亮度不均勻的照片，極大地提升識圖的成功率。本專利技術的第二個特點是：提供了一個小孔面積分布顯示工具，為小孔孔數的識別提供了一個可靠性的辨別工具。本專利技術的第三個特點是：針對因穿孔率需求很高而需要開窗孔的隔板，本專利技術還提供了一個可以估算開窗孔所對應的等效截面的小孔數量的工具。本專利技術可以極大提高隔板的數孔效率，節約大量人力物力，并可以用來提高排氣消音器的設計質量，保證消音器設計與制造的一致性。附圖說明圖1為小孔計數流程圖；圖2為開窗孔等效截面小孔數計算流程圖。具體實施方式為使本專利技術更明顯易懂，茲以優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。以下實施例所公開的方法均采用的是隔板數模，若采用實物隔壁照片，則選取需要數小孔和計算開窗孔面積的隔板實物，將隔板放置于深色背景地板，拍照保存。當僅需要數小孔時，用計算機畫圖工具刪除所有管道途經的大孔和開窗孔，截圖保存，作為數小孔的圖片。當需要計算開窗孔面積時，用計算機畫圖工具刪除所有管道途經的大孔，截圖保存。實施例1結合圖1，本實施例公開了一種隔板數孔的計算方法，包括以下步驟：步驟1：圖片準備。選取需要數小孔和計算開窗孔面積的隔板數模，填充所有管道途經的大孔和開窗孔，截圖保存，作為數小孔的圖片。步驟2：打開并讀入圖片。步驟3：圖片色度轉換。將RGB彩圖(m×n×3的三維矩陣)通用的灰度計算公式0.2989*R+0.5870*G+0.1140*B轉換為灰度圖(m×n的二維矩陣)。步驟4：圖片對比度調節，并中值濾波。圖片對比度調節的基本原理為矩陣映射方法，即對圖像的每個像素值進行函數映射，將灰度值的范圍擴展到最大值[0～255]，增大了圖片的清晰度。由于后續需要進行邊緣檢測，因此需要中值濾波抑制斑點，保留邊緣，本實施例采用二維中值濾波。步驟5：圖片灰度分割閾值定義并分割圖片。基于最大類間方差法(Otsu)，找到圖片的一個合適的閾值，使用閾值去分割灰度圖，將灰度圖像[0～255]轉換為只有純黑(0)、純白(255)兩種顏色的二值圖像。步驟6：調節灰度分割閾值并重新分割圖片。最大類間方差法計算的到閾值并不能總是有效，若灰度圖分割不符合要求(小孔存在聯通或遺留其他非小孔像素)，需要人為調節閾值去干涉分割以得到合理的分割結果。步驟7：輪廓提取。輪廓提取基于Sobel算子邊緣檢測的方法，Sobel算子是一階導數的邊緣檢測算子，在算法實現過程中，通過3×3模板為核與圖像中的每個像素點做卷積和運算，然后選取合適的閾值以提取邊緣。步驟8：輪廓加粗并填充封閉區域。輪廓加粗運用了形態學中的膨脹運算，封閉區域填充運用了形態學中的重構方法。步驟9：清理開口區域。清理不封閉的輪廓和圖形運用了形態學中的重構方法。步驟10：孔數計算并顯示。孔數計算運用了二值圖像中的4連通區域標記法[8]。步驟11：小孔面積分布圖顯示。孔數面積分布圖是為了給小孔數數提供一個可靠性的認證工具，由于排氣隔板小孔一般為等面積小孔，發現嚴重偏離均值的小孔一般為干擾因素，需要重新調節灰度分割閾值并重新分割圖片。實施例2結合圖2，本實施例公開了一種開窗孔面積等效截面孔數的計算方法，包括以下步驟：步驟1：圖片準備。選取需要數小孔和計算開窗孔面積的隔板數模，填充所有管道途經的大孔，保留開窗孔，截圖保存，作為計算開窗孔等效截面小孔個數的圖片。步驟2：打開并讀入圖片。步驟3：圖片色度轉換。將RGB彩圖(m×n×3的三維矩陣)通用的灰度計算公式0.2989*R+0.5870*G+0.1140*B轉換為灰度圖(m×n的二維矩陣)。步驟4：圖片對比度調節，并中值濾波。圖片對比度調節的基本原理為矩陣映射方法，即對圖像的每個像素值進行函數映射，將灰度值的范圍擴展到最大值[0～255]，增大了圖片的清晰度；由于后續需要進行邊緣檢測，因此需要中值濾波抑制斑點，保留邊緣，本實施例采用二維中值濾波。步驟5：圖片灰度分割閾值定義并分割圖片。基于最大類間方差法(Otsu)，找到圖片的一個合適的閾值，使用閾值去分割灰度圖，將灰度圖像[0～255]轉換為只有純黑(0)、純白(255)兩種顏色的二值圖像。步驟6：調節灰度分割閾值并重新分割圖片。最大類間本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種隔板數孔和開窗孔面積等效截面孔數的計算方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1、選取需要數小孔和/或計算開窗孔面積的隔板圖片，當僅需要數小孔時，填充隔板圖片中所有管道途經的大孔和開窗孔，形成填充圖片，當需要計算開窗孔面積時，填充隔板圖片中所有管道途經的大孔，形成填充圖片；步驟2、將步驟1得到的填充圖片轉換為灰度圖；步驟3、調節步驟2得到的灰度圖的對比度，將灰度值的范圍擴展到[0～255]，并進行中值濾波，抑制斑點，保留邊緣；步驟4、定義灰度分割閾值，對步驟3得到的圖片進行灰度分隔，將步驟3得到的灰度圖像轉換為二值圖像，當僅需要數小孔時，判斷灰度分隔后的圖像中的小孔是否存在聯通，或是否遺留其他非小孔像素，若是，則調節灰度分割閾值后，重新進行灰度分隔，否不是，則進入步驟5，當需要計算開窗孔面積時，判斷開窗孔的輪廓是否清洗，且是否出現比最大小孔面積更大的像素，若開窗孔的輪廓清洗，且未出現比最大小孔面積更大的像素，則進入步驟5，否則調節灰度分割閾值后，重新進行灰度分隔；步驟5、提取步驟4得的圖像的輪廓；步驟6、當僅需要數小孔時，對步驟5得到的圖像進行輪廓加粗并填充封閉區域，當需要計算開窗孔面積時，直接填充封閉區域；步驟7、清理步驟6得到的圖像中的不封閉的輪廓；步驟8、當僅需要數小孔時，計算步驟7得到的圖像中的小孔的數量，當需要計算開窗孔面積時，計算開窗孔等效截面對應小孔個數。...

【技術特征摘要】
1.一種隔板數孔和開窗孔面積等效截面孔數的計算方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1、選取需要數小孔和/或計算開窗孔面積的隔板圖片，當僅需要數小孔時，填充隔板圖片中所有管道途經的大孔和開窗孔，形成填充圖片，當需要計算開窗孔面積時，填充隔板圖片中所有管道途經的大孔，形成填充圖片；步驟2、將步驟1得到的填充圖片轉換為灰度圖；步驟3、調節步驟2得到的灰度圖的對比度，將灰度值的范圍擴展到[0～255]，并進行中值濾波，抑制斑點，保留邊緣；步驟4、定義灰度分割閾值，對步驟3得到的圖片進行灰度分隔，將步驟3得到的灰度圖像轉換為二值圖像，當僅需要數小孔時，判斷灰度分隔后的圖像中的小孔是否存在聯通，或是否遺留其他非小孔像素，若是，則調節灰度分割閾值后，重新進行灰度分隔，否不是，則進入步驟5，當需要計算開窗孔面積時，判斷開窗孔的輪廓是否清洗，且是否出現比最大小孔面積更大的像素，若開窗孔的輪廓清洗，且未出現比最大小孔面積更大的像素，則進入步驟5，否則調節灰度分割閾值后，重新進行灰度分隔；步驟5、提取步驟4得的圖像的輪廓；步驟6、當僅需要數小孔時，對步驟5得到的圖像進行輪廓加粗并填充封閉區域，當需要計算開窗孔面積時，直接填充封閉區域；步驟7、清理步驟6得到的圖像中的不封閉的輪廓；步驟8、當僅需要數小孔時，計算步驟7得到的圖像中的小孔的數量，當需要計算開窗孔面積時，計算開窗孔等效截面對應小孔...

【專利技術屬性】
技術研發人員：戴飛立，黃華華，陸美玲，常秋來，
申請(專利權)人：克康上海排氣控制系統有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31