[发明专利]一种放电产生的激波的传播速度计算方法和系统

权利要求书

1.一种放电产生的激波的传播速度计算方法，其特征在于：

所述方法包括以下步骤：

步骤1：获取放电过程中产生的两个连续的带有激波的纹影图片A和B；

步骤2：分别提取纹影图片A和B中的激波波面轮廓线，将纹影图片A和B中的激波波面轮廓线配准在一幅图片；

步骤3：扩充激波波面轮廓线数据点，构成纹影图片A和B对于同一过程流场的时间序列波面点坐标集，记为A_data和B_data；

步骤4：根据A_data和B_data，将纹影图片A和B中的激波波面轮廓线分成相同的组分，并计算组内坐标的平均值，得到MA_data和MB_data，其中坐标平均值一一对应；

步骤5：根据MA_data和MB_data，确定纹影图片A和B中的激波波面轮廓线上各点的激波传播方向和激波半径；

步骤6：根据MA_data和MB_data，对纹影图片A和B中的激波波面轮廓线计算激波传播速度值，得到最终激波传播速度。

2.根据权利要求1所述的一种放电产生的激波的传播速度计算方法，其特征在于：

步骤1中，连续获取放电过程中含有不同灰度值的纹影图片，将获取的纹影图片消除背景照明后，确认纹影图片是否带有激波。

3.根据权利要求1所述的一种放电产生的激波的传播速度计算方法，其特征在于：

步骤2包括以下步骤：

步骤2.1：分别对纹影图片A和B进行反相、gamma值调整以及中值滤波处理；

步骤2.2：通过prewitt算子分别提取纹影图片A和B中的激波波面轮廓线，采用imlincomb将纹影图片A和B中的激波波面轮廓线配准在一幅图片。

4.根据权利要求3所述的一种放电产生的激波的传播速度计算方法，其特征在于：

步骤2.1具体的：

采用imcomplement函数对纹影图片A和B进行反相处理，选定gamma值，通过函数调节图像的对比度和亮度，fspecial函数进行中值滤波，使得波面的轮廓线更容易被识别提取。

5.根据权利要求3所述的一种放电产生的激波的传播速度计算方法，其特征在于：

步骤2.2提取激波波面轮廓线时，根据激波传播方向垂直于波面的特性确定纹影图片对应激波波面轮廓线的首和尾。

6.根据权利要求1所述的一种放电产生的激波的传播速度计算方法，其特征在于：

步骤3中，采用bicubic对激波波面轮廓线坐标点数据进行插值扩充。

7.根据权利要求6所述的一种放电产生的激波的传播速度计算方法，其特征在于：

步骤4中，每组的样本数最小值为3，最大值为8。

8.根据权利要求6所述的一种放电产生的激波的传播速度计算方法，其特征在于：

步骤5中，激波半径为MA_data和MB_data对应的坐标中点；

方向向量由MA_data和MB_data坐标相减得到的向量来表示。

9.根据权利要求6所述的一种放电产生的激波的传播速度计算方法，其特征在于：

步骤6中，第k段激波波面轮廓线的激波传播速度值v_k为：

其中，Δt为纹影图片A和B之间的间隔时间，MB^k_data为B_data中第k组内波面点坐标的平均值，MA^k_data为A_data中第k组内波面点坐标的平均值；

各分段的激波传播速度形成一个数组，由这个数组表示整个激波波面轮廓线的激波传播速度。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种放电产生的激波的传播速度计算方法的放电产生的激波的传播速度计算系统，其特征在于：

所述系统包括：

纹影图片获取模块，用于获取放电过程中产生的两个连续的带有激波的纹影图片A和B；

激波波面轮廓线提取模块，用于分别提取纹影图片A和B中的激波波面轮廓线，将纹影图片A和B中的激波波面轮廓线配准在一幅图片；

数据点扩充模块，用于扩充激波波面轮廓线数据点，构成纹影图片A和B对于同一过程流场的时间序列波面点坐标集，记为A_data和B_data；

分组模块，用于根据A_data和B_data，将纹影图片A和B中的激波波面轮廓线分成相同的组分，并计算组内坐标的平均值，得到MA_data和MB_data，坐标平均值一一对应；

激波传播方向和激波半径确定模块，用于根据MA_data和MB_data，确定纹影图片A和B中的激波波面轮廓线上各点的激波传播方向和激波半径；

激波传播速度计算模块，用于根据MA_data和MB_data，对纹影图片A和B中的激波波面轮廓线计算激波传播速度值，得到最终激波传播速度。