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申请/专利权人：中国水利水电科学研究院

摘要：本发明涉及一种计算水域垂向温升投影包络面积的方法，包括：采集参数；分析获取研究水域温升分布；获取水域温升等值面；获取水域温升垂向投影包络图形；识别图形不同区域；创建掩码展示识别后图形；判断图形识别是否正确；计算水域温升垂向投影包络图形面积；展示真实面积。本发明基于数据后处理技术与阈值化图像识别技术相结合的温升垂向投影包络面积计算的系统。利用数据后处理技术将大量温排水工程数据转化为图像，结合阈值化图像识别技术，快速高效的统计温升垂向投影包络面积，避免了直接用后处理软件进行统计时可能会出现的面积重叠现象，也解决了温排水工程涉及区域范围较大、图像采集较难的问题，计算过程具有可重复性强、精度高等特点。

主权项：1.一种计算水域垂向温升投影包络面积的方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：步骤1，采集水域影响温升的各个参数：采集研究水域影响温升的各个参数，包括：环境流速、研究水域大小、环境水温、排水水温、排水流量以及传热系数以及环境水深；步骤2，分析获取研究水域温升分布：基于数值计算软件openfoam中的buoyantBoussinesqSimpleFoam求解器进行求解；通过基于c++语言的脚本文件修改控制方程中的k-epsilon常系数Cμ；然后用脚本文件设置温度和流速参数；随后将整个文件提交至软件中进行计算以获得研究水域的温升分布；步骤3，获取水域温升等值面：利用后处理软件tecplot中特有的等值面分析模块，将温度升高值设定为某个需要考察的范围，获取该范围内的等值面，作出具体温度值等值面所包围住的图形；步骤4，获取水域温升垂向投影包络图形：通过tecplot中的函数自定义功能进行z＝0的坐标变换，将整个三维图形投影在xy平面上，形成一个水域温升垂向投影包络图形；步骤5，识别图形不同区域：利用tecplot中的云图渲染功能，将图形中的等值面调整为RGB模式，颜色设定为蓝色至红色的色域范围，背景颜色则设定为固定的紫色；步骤6，创建掩码展示识别后图形：采用阈值化原理，识别垂向投影包络图形和背景区域图形，统计两部分图形的像素面积，分别为P和B；其中所涉及到的数学模型为： 其中，white_maskx,y表示白色区域像素值函数，imagex,y表示图像在坐标x,y处的像素值，lower_white和upper_white是白色阈值的上下界；步骤7，判断图形识别是否正确：在图像上创建掩码，用于将识别后的图形清晰明了地显示给用户，以辨别所统计区域是否与用户需要统计的图形相符，如果相符则进入下一步骤，如果不相符则回到步骤5，再次对图形进行识别；步骤8，计算水域温升垂向投影包络图形面积：根据温排水实际工程研究中初始设定的真实坐标系，计算坐标系图形的真实面积R＝XY，而该坐标系图形由垂向投影包络图形和背景区域图形组成；该坐标系图形区域应该尽可能与温排水实际工程所研究的水域相符；步骤9，展示真实面积：根据坐标系图形真实面积R、温升垂向投影包络图形像素面积P以及背景区域图形像素面积B，根据公式E＝PRP+B计算垂向投影包络面积E。

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