一种基于AutoCAD和Origin水泵性能曲线复原方法.pdf

2009年第3期 东北电力技术 43 一 种基于 AutoCAD和 Origin 水泵性能曲线复原方法 A PumpPerformanceCurveRecoveryMethodBasedonAutoCAD andOrigin 郭维城 ，高 红 (沈阳工程学院，辽宁 沈阳 110136) 摘要：介绍了一种用AutoCAD软件配合扫描仪提供曲线坐标 ，对水泵特性曲线进行数字化处理 ；并用Origin软件对水泵性 能曲线复原的方法。该方法简单 、实用，为泵及泵装置性能分析、泵站优化设计提供方便。 关键词：水泵 ；数字化 ；性能曲线 [中图分类号] TP391．72；TK28 [文献标识码]B [文章编号]1004—7913(2009)03—0043—03 在水泵系统的二次开发中，若数据来源是水泵 由于后序的数据取样和复原的准确性依赖予扫 性能曲线图纸而非完整的试验数据，数字化过程普 描图像的质量，在取样前必须进行扫描图像的预处 遍采用AutoCAD软件配合扫描仪提供曲线坐标的 理。预处理的目的是利用各种图像处理技术去除图 方法；在水泵性能曲线复原过程中，曲线拟合采用 像中的各种噪音干扰，恢复曲线轴向纹理特征。扫 的方法有：多项式最小二乘法、正交多项式法、正 描图像的预处理很关键，直接影响复原的精度。扫 交函数作最小二乘拟合法等。这些方法中涉及数值 描图像预处理一般包括图像二值化、图像细化、去 分析的相关知识，对操作者知识水平要求高，不利 除孤立点等步骤。 于推广应用。本文提出用 Origin软件对水泵性能曲 a． 图像二值化。二值化是为了把灰度图像转 线进行复原，方法简单、实用、易操作，为泵及泵 为0—1的黑白图像。由于每幅扫描图像的明暗程 装置性能分析、泵站优化设计提供方便。 度不同，应‘采用动态阈值法，将图像分为若干个n Origin软件是美 国OriginLab公司推出的数据 xn方块，计算块内所有像素点的平均灰度值，作 分析和制 图软件，简单易学、操作灵活、功能强 为各块的阈值对每一点进行二值比。这种方法可以 大。既可满足一般用户的制图需要，也可满足高级 根据图像各部分明暗程度的不同对阈值进行调整， 用户数据分析、函数拟合等需要。 不会出现固定阈值法大面积模糊不清、缺失或粘连 Origin软件的特点是使用简单，采用直观的、 的情况。消除了灰色的背景，强化了原始的曲线线 图形化的、面向对象的窗口菜单和工具栏操作，全 条 。 面支持鼠标右键、支持拖放式绘图等。 b． 图像细化。对于线条较粗的曲线，如果分 Origin软件具有两大功能：数据分析和绘 图。 别取曲线上、下边缘的点，两边缘的数据会相差几 数据分析包括数据的排序、调整、计算、统计、频 个像素，不可避免地使复原曲线与原曲线有较大的 谱变换、曲线拟合等各种完善的数学分析功能。准 变形失真。解决的方法是使性能曲线沿中心轴细化 备好数据进行数据分析时，只需选择所要分析的数 为一个像素。 据，再选择响应的菜单命令即可。用户可以自定义 C． 查表细化算法。查表细化算法是从原来的 数学函数、图形样式和绘图模板；可与各种数据库 图中去掉一些点，但仍要保持原来的形状 (保持 软件、办公软件、图像处理软件等连接；可用 c 原图的骨架)。一个点能否去除可从它的8个邻域 语言等高级语言编写数据分析程序，也可用内置的 的情况判断。图1给出6