基于水平集理论PLIF火焰前锋与特征提取算法研究

火焰前锋中包含着诸多有价值的信息，通过对其量化分析可以提取重要参数：火焰前锋皱折尺度、局部曲率、淬熄尺度等。准确获取这些统计参数的关键是利用图像处理方法对火焰前锋进行精确提取。准确的火焰前锋参数一方面可以加深对湍流和火焰相互作用机理的认识，增强对湍流燃烧的控制能力；另一方面应用到现有湍流燃烧理论模型中，提高湍流火焰的预测水平。.基于水平集主动轮廓模型具有将高层先验信息与底层图像信息融合的天然特性。同时其演化轮廓具有良好的结构和几何特征表现能力。平面激光诱导荧光(PLIF)方法是目前湍流预混火焰前锋探测的最有效方法和主流测试手段。本课题通过PLIF获取火焰前锋图像，应用水平集和变分原理，根据火焰前锋的成像特性建立能量泛函模型，通过控制演化轮廓的拓扑结构和梯度流，研究适于PLIF图像的火焰前锋形线自动提取以及量化分析算法，并开发出相应的图像处理系统。