CN115790456B - 结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

公开一种结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置及方法，所述测量装置包括：测量支架；结冰云雾模拟喷嘴，设置于所述测量支架上，用于产生喷雾；第一激光器，设置于所述测量支架上，用于产生层片状的第一激光层，其中，所述第一激光层与所述结冰云雾模拟喷嘴的中轴线位于同一平面。利用该测量装置能够实现喷雾锥状形貌的高精度捕捉，从而对结冰风洞中喷嘴雾化锥角进行精确测量。

Description

结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置及方法

技术领域

本公开总体说来涉及结冰风洞试验技术领域，更具体地讲，涉及一种结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置及方法。

背景技术

当飞机在云层中飞行时，云层中的过冷水滴（即温度低于冰点的液态水滴）会不断撞击飞机迎风面，导致其表面发生结冰现象。飞机结冰广泛存在于飞行实践中，并严重威胁飞行安全。

结冰风洞是开展飞机结冰研究及飞机部件防除冰系统验证的重要地面试验设备，其在飞机结冰适航审定中扮演着重要角色。结冰云雾环境模拟能力是结冰风洞性能的核心内容。

结冰云雾模拟喷嘴是生成结冰风洞云雾颗粒的关键部件，而雾化锥角作为其关键特征参数，直接决定结冰风洞喷雾耙喷嘴布局方式和试验段云雾均匀性。但是，目前国内外主要结冰风洞通常采用视觉观察的方式，近似估算喷嘴雾化锥角，这使得喷嘴研发和喷嘴布局优化难以定量高效实施。因此，发展喷嘴雾化锥角测量技术，实现喷嘴雾化锥角的高精度定量测量，对结冰风洞喷嘴研制和喷嘴布局方式优化具有重要意义。

发明内容

本公开为系统解决结冰风洞中喷嘴雾化锥角精确定量测量问题，提供一种结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置及方法，实现了喷雾锥状形貌的高精度捕捉，从而为大型结冰风洞结冰云雾模拟喷嘴研制和喷嘴布局方式优化提供了重要技术支撑。

在一个总的方面，提供一种结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置，所述测量装置包括：测量支架；结冰云雾模拟喷嘴，设置于所述测量支架上，用于产生喷雾；第一激光器，设置于所述测量支架上，用于产生层片状的第一激光层，其中，所述第一激光层与所述结冰云雾模拟喷嘴的中轴线位于同一平面。

可选地，所述测量支架包括水平设置的横向边框，所述结冰云雾模拟喷嘴和所述第一激光器均设置于所述横向边框上，其中，所述第一激光器设置于所述结冰云雾模拟喷嘴的至少一侧。

可选地，所述测量支架包括竖直支架和水平支架，所述竖直支架包括所述横向边框，其中，所述测量装置还包括：第二激光器，设置于所述水平支架上，用于产生层片状的第二激光层，其中，所述第二激光层与所述结冰云雾模拟喷嘴的中轴线相垂直，其中，所述第一激光层至少覆盖所述喷雾在所述第一激光层所在平面的所述结冰云雾模拟喷嘴至所述第二激光层之间的竖直截面区域，所述第二激光层至少覆盖所述喷雾在所述第二激光层所在平面的水平截面区域。

可选地，所述竖直支架还包括与地面垂直设置的竖向边框，其中，所述水平支架通过可调节的紧固件与所述竖向边框活动连接，以使所述水平支架沿所述竖向边框进行竖向移动。

可选地，所述竖向边框包括第一边框和第二边框，所述第一边框和第二边框分别位于所述横向边框的两侧，其中，所述横向边框设置于所述竖向边框的上端，从而所述横向边框、所述第一边框和所述第二边框构成凹型结构。

可选地，所述水平支架包括多个水平边框，所述多个水平边框构成多边形结构，其中，所述第二激光器设置于所述多个边框中的至少一个边框上。

在另一总的方面，提供一种结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量方法，所述测量方法包括：利用如上所述的测量装置，通过相机拍摄得到包含结冰云雾模拟喷嘴产生的喷雾的竖直截面形貌的原始喷雾图像；对所述原始喷雾图像中的喷雾边界进行提取，得到喷雾边界图像，并基于所述喷雾边界图像，确定所述结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角。

可选地，所述对所述原始喷雾图像中的喷雾边界进行提取，得到喷雾边界图像，包括：基于预设的灰度阈值，将所述原始喷雾图像进行二值化处理，得到二值化喷雾图像；基于图像边界识别算法，对所述二值化喷雾图像中的喷雾边界进行提取，得到喷雾边界图像。

可选地，所述基于所述喷雾边界图像，确定所述结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角，包括：将所述原始喷雾图像与所述喷雾边界图像进行融合，得到喷雾边界融合图像，以根据所述喷雾边界融合图像确定所述灰度阈值是否合理；在确定所述灰度阈值合理的情况下，基于所述喷雾边界融合图像，得到所述结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角。

可选地，所述基于所述喷雾边界融合图像，得到所述结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角，包括：确定所述喷雾边界融合图像上的结冰云雾模拟喷嘴出口的左端点和右端点，其中，所述左端点和右端点的连线对应于所述结冰云雾模拟喷嘴出口的直径；在所述喷雾边界融合图像上确定水平标记线，其中，所述水平标记线与所述左端点和右端点之间的像素距离均为预设长度，并且所述水平标记线与所述喷雾边界相交于左交点和右交点；在所述水平标记线上确定左投影点和右投影点，其中，所述左投影点为所述左端点沿结冰云雾模拟喷嘴轴线方向在所述水平标记线上的投影点，所述右投影点为所述右端点沿结冰云雾模拟喷嘴轴线方向在所述水平标记线上的投影点，从而所述左投影点与所述左端点之间的像素距离以及所述右投影点与所述右端点之间的像素距离均为所述预设长度；基于所述预设长度、所述左交点与所述左投影点之间的第一像素距离以及所述右交点与所述右投影点之间的第二像素距离，得到所述结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角。

可选地，利用以下公式来得到所述雾化锥角：

，

其中，表示所述雾化锥角，表示所述第一像素距离，表示所述第二像素距离，表示所述预设长度。

在另一总的方面，提供一种结冰云雾模拟喷嘴对称度检测方法，所述检测方法包括：根据如上所述的测量方法，得到所述第一像素距离和所述第二像素距离；确定所述第一像素距离和所述第二像素距离是否一致；在所述第一像素距离和所述第二像素距离不一致的情况下，确定所述结冰云雾模拟喷嘴的对称度不合格。

根据本公开的实施例的结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置及方法，能够实现喷雾锥状形貌的高精度捕捉，并且结构简单，易于实现，为大型结冰风洞结冰云雾模拟喷嘴研制和喷嘴布局方式优化提供了重要技术支撑，系统地解决了结冰风洞中喷嘴雾化锥角精确定量测量问题，具有良好的工程应用价值。

将在接下来的描述中部分阐述本公开总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本公开总体构思的实施而得知。

附图说明

通过下面结合示出实施例的附图进行的描述，本公开的实施例的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出根据本公开的实施例的结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置的示意图；

图2是示出根据本公开的另一实施例的结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置的示意图；

图3是示出根据本公开的实施例的结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量方法的流程图；

图4是示出根据本公开的实施例的确定雾化锥角的流程图；

图5是示出根据本公开的实施例的雾化锥角定义示意图；

图6是示出根据本公开的实施例的雾化锥角提取示意图。

具体实施方式

提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如，在此描述的操作的顺序仅是示例，并且不限于在此阐述的那些顺序，而是除了必须以特定的顺序发生的操作之外，可如在理解本申请的公开之后将是清楚的那样被改变。此外，为了更加清楚和简明，本领域已知的特征的描述可被省略。

在此描述的特征可以以不同的形式来实现，而不应被解释为限于在此描述的示例。相反，已提供在此描述的示例，以仅示出实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式，所述许多可行方式在理解本申请的公开之后将是清楚的。

除非另有定义，否则在此使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与由本公开所属领域的普通技术人员在理解本公开之后通常理解的含义相同的含义。除非在此明确地如此定义，否则术语（诸如，在通用词典中定义的术语）应被解释为具有与它们在相关领域的上下文和本公开中的含义一致的含义，并且不应被理想化或过于形式化地解释。

此外，在示例的描述中，当认为公知的相关结构或功能的详细描述将引起对本公开的模糊解释时，将省略这样的详细描述。

下面将参照图1至图6对根据本公开的实施例的结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置及方法进行详细描述。

图1是示出根据本公开的实施例的结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置的示意图。

参照图1，结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置可包括：测量支架101；结冰云雾模拟结冰云雾模拟喷嘴102，设置于测量支架上，用于产生喷雾103；第一激光器104，设置于测量支架上，用于产生层片状的第一激光层105。这里，第一激光层105与结冰云雾模拟喷嘴的中轴线106位于同一平面。应理解，第一激光器104的型号和设置角度可由本领域技术人员根据实际情况来配置，以使第一激光层105至少覆盖结冰云雾模拟结冰云雾模拟喷嘴102的出口处合理范围内的喷雾的竖直截面，本公开对此不做限制。

根据本公开的实施例，测量支架101可包括水平设置的横向边框107，结冰云雾模拟结冰云雾模拟喷嘴102和第一激光器104均设置于横向边框107上，以使结冰云雾模拟喷嘴的中轴线106与地面相垂直，从而准确测量结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角。这里，第一激光器104可设置于结冰云雾模拟结冰云雾模拟喷嘴102的至少一侧，在一种可能的实现中，结冰云雾模拟结冰云雾模拟喷嘴102可设置于横向边框107的中间位置，第一激光器104可设置于横向边框107的至少一端的边角位置，以使第一激光层105更好地覆盖喷雾103的竖直截面。应理解，本领域技术人员可根据实际情况来对测量支架101进行固定，例如将测量支架101通过三脚架固定于地面或者通过绳索悬吊固定于房间的天花板，从而确保设置在测量支架101上的结冰云雾模拟喷嘴的中轴线106与地面相垂直，然而本公开不限于此。下面参照图2描述根据本公开的另一实施例的结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置。

图2是示出根据本公开的另一实施例的结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置的示意图。

参照图2，测量支架101可包括竖直支架201和水平支架202，竖直支架201可包括横向边框107。这里，测量装置还可包括第二激光器203，设置于水平支架202上，用于产生层片状的第二激光层204。进一步地，第二激光层204与结冰云雾模拟喷嘴的中轴线106相垂直，即第二激光层204平行于地面。更进一步地，第一激光层105至少覆盖喷雾103在第一激光层105所在平面的结冰云雾模拟喷嘴102至第二激光层204之间的竖直截面区域，第二激光层204至少覆盖喷雾103在第二激光层204所在平面的水平截面区域。

此外，竖直支架201还可包括与地面垂直设置的竖向边框205。这里，水平支架202通过可调节的紧固件206与竖向边框205活动连接，以使水平支架202沿竖向边框205进行竖向移动，从而可以实现喷雾103在不同水平截面处的形貌的高精度图像捕捉。如图2所示，在一种可能的实现中，紧固件206为凸字形结构的卡扣，通过位于卡扣两侧的安装孔，使用插销或螺丝等可调节的零件与水平支架202紧固连接，卡扣的中间凸槽尺寸与竖直支架201的竖向边框205截面尺寸相匹配，进而实现水平支架202在竖直支架201各位置处的移动和定位。应理解，紧固件206可由本领域技术人员根据实际情况来设置，例如紧固件206还可以是滑轨结构，本公开对此不做限制。

进一步地，竖向边框205可包括第一边框和第二边框，如图2所示，第一边框和第二边框分别位于横向边框107的两侧，这里，横向边框107设置于竖向边框205的上端，从而横向边框107、第一边框和第二边框构成凹型结构。通过将竖直支架201设置为上述凹型结构，能够为安装和移动水平支架202提供便利。更进一步地，水平支架202可包括多个水平边框，多个水平边框构成多边形结构，这里，第二激光器203可设置于多个边框中的至少一个边框上，在一种可能的实现中，第二激光器203可设置于上述至少一个边框的中间位置和/或至少一端的边角位置，以使所述第二激光层204更好地覆盖喷雾103相应的水平截面。应理解，本领域技术人员可根据实际需求来确定水平边框的数量（例如但不限于是图2所示的4个水平边框），以使水平支架202构成封闭的多边形结构，从而将第二激光层204限制在上述多边形结构的范围之内。同时，竖直支架201和/或水平支架202的各个边框内壁面还可设置遮光槽207，遮光槽207为凹槽结构，铺设有消光棉，以消除由于激光照射到边框内壁面而形成的散射干扰光。

根据本公开的实施例的结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置，能够实现喷雾锥状形貌的高精度捕捉，并且结构简单，易于实现，具有良好的工程应用价值。下面参照图3描述根据本公开的实施例的结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量方法。

图3是示出根据本公开的实施例的结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量方法的流程图。

参照图3，在步骤S301中，可利用如上所述的测量装置，通过相机拍摄得到包含结冰云雾模拟喷嘴产生的喷雾的竖直截面形貌的原始喷雾图像。这里，本领域技术人员可根据实际情况来设置用于拍摄原始喷雾图像的相机，本公开对此不做限制。

接下来，在步骤S302中，可对原始喷雾图像中的喷雾边界进行提取，得到喷雾边界图像，并基于喷雾边界图像，确定结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角。在一种可能的实现中，可基于预设的灰度阈值，将原始喷雾图像进行二值化处理，得到二值化喷雾图像；然后，可基于图像边界识别算法，对二值化喷雾图像中的喷雾边界进行提取，得到喷雾边界图像。作为示例，图像边界识别算法可包括差分边缘检测法、Sobel边缘检测法和Canny边缘检测法中的至少一种，但本公开不限于此，本领域技术人员可根据实际应用场景来确定具体使用的图像边界识别算法。接下来，在一种可能的实现中，可直接利用喷雾边界图像中的喷雾边界来计算得到结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角，以简化处理过程，节约资源。在另一种可能的实现中，可将原始喷雾图像与喷雾边界图像进行融合，得到喷雾边界融合图像，以根据喷雾边界融合图像确定灰度阈值是否合理；然后，可在确定灰度阈值合理的情况下，基于喷雾边界融合图像，得到结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角。应理解，在确定灰度阈值不合理的情况下，可适当地调整上述灰度阈值，以重新得到喷雾边界融合图像，直至灰度阈值合理为止。下面参照图4描述根据本公开的实施例的确定雾化锥角的步骤。

图4是示出根据本公开的实施例的确定雾化锥角的流程图。

参照图4，在步骤S401中，可确定喷雾边界融合图像上的结冰云雾模拟喷嘴出口的左端点和右端点。这里，左端点和右端点的连线对应于结冰云雾模拟喷嘴出口的直径。

接下来，在步骤S402中，可在喷雾边界融合图像上确定水平标记线。这里，水平标记线与左端点和右端点之间的像素距离均为预设长度，并且水平标记线与喷雾边界相交于左交点和右交点。进一步地，预设长度可由本领域技术人员根据实际情况来设置，例如是10mm，但本公开对此不做限制。

接下来，在步骤S403中，可在水平标记线上确定左投影点和右投影点。这里，左投影点为左端点沿结冰云雾模拟喷嘴轴线方向在水平标记线上的投影点，右投影点为右端点沿结冰云雾模拟喷嘴轴线方向在水平标记线上的投影点，从而左投影点与左端点之间的像素距离以及右投影点与右端点之间的像素距离均为预设长度。

接下来，在步骤S404中，可基于预设长度、左交点与左投影点之间的第一像素距离以及右交点与右投影点之间的第二像素距离，得到结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角。为了更好地理解上述实施例，下面参照图5描述根据本公开的实施例的雾化锥角定义，以及参照图6描述根据本公开的实施例的提取雾化锥角的步骤。

图5是示出根据本公开的实施例的雾化锥角定义示意图。

参照图5，AB为结冰云雾模拟喷嘴102的出口直径，H为沿喷嘴轴线方向、距喷嘴出口的距离，点C和点D分别为喷雾103在距喷嘴出口H处的水平截面与竖直截面内圆锥母线的交点，点E和点F为喷嘴出口点A和点B沿喷嘴轴线在CD线上的投影点，即AB=EF，从而可利用以下公式（1）来得到雾化锥角：

 （1）

这里，表示雾化锥角，表示AC线与AE线的夹角，表示BD线与BF线的夹角，表示CE线的长度（即第一像素距离），表示FD线的长度（即第二像素距离），表示预设长度。在一种可能的实现中，结冰云雾模拟喷嘴102的出口直径AB=3.294mm，设置H=10mm，得到CE=3.747mm、FD=3.747mm，从而计算得到=20.541°、=20.541°，进而得到雾化锥角=41.0819°。

图6是示出根据本公开的实施例的雾化锥角提取示意图。

参照图6，可通过以下步骤来提取雾化锥角：

1）针对原始喷雾图像，选取合适灰度阈值，进行二值化处理，得到二值化喷雾图像；

2）采用图像边界识别算法，提取二值化喷雾图像边界中的喷雾边界，得到喷雾边界图像；

3）将原始喷雾图像与喷雾边界图像进行融合，得到喷雾边界融合图像；

4）设置图像比例尺和预设长度H参数值，在距喷嘴出口H处确定水平标记线（与喷雾边界相交于点C和点D），然后从喷嘴出口沿喷嘴轴线方向做水平标记线的垂线，并与水平标记线分别相交于点E和点F；

5）分别测量CE线和FD线的长度，根据如上所述的公式（1），计算得到雾化锥角。

应理解，上述图像比例尺可通过结冰云雾模拟喷嘴出口直径的实际长度和在图像中的像素距离（例如图5中的AB线的长度）来确定，这里不再赘述。

根据本公开的实施例的结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置及方法，能够实现喷雾锥状形貌的高精度捕捉，并且结构简单，易于实现，为大型结冰风洞结冰云雾模拟喷嘴研制和喷嘴布局方式优化提供了重要技术支撑，系统地解决了结冰风洞中喷嘴雾化锥角精确定量测量问题，具有良好的工程应用价值。

在此基础上，根据本公开的实施例，还提供一种结冰云雾模拟喷嘴对称度检测方法。该检测方法包括：根据如上所述的测量方法，得到第一像素距离和第二像素距离；确定第一像素距离和第二像素距离是否一致；在第一像素距离和第二像素距离不一致的情况下，确定结冰云雾模拟喷嘴的对称度不合格。根据本公开的实施例的结冰云雾模拟喷嘴对称度检测方法能够简单有效地测量各种喷嘴的对称度，易于实施且成本低廉。

根据本公开的实施例，还提供一种结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量系统。该测量系统包括：如上所述的测量装置；相机，用于利用测量装置获取结冰云雾模拟喷嘴产生的喷雾的竖直截面形貌；计算装置，用于根据竖直截面形貌计算得到结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角。这里，相机可利用测量装置得到如上所述的原始喷雾图像，从而计算装置可根据如上所述测量方法来计算得到结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角。

根据本公开的实施例的结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量方法或结冰云雾模拟喷嘴对称度检测方法可被编写为计算机程序并被存储在计算机可读存储介质上。当所述计算机程序被处理器执行时，可实现如上所述的结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量方法或结冰云雾模拟喷嘴对称度检测方法。计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器（ROM）、随机存取可编程只读存储器（PROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、随机存取存储器（RAM）、动态随机存取存储器（DRAM）、静态随机存取存储器（SRAM）、闪存、非易失性存储器、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、蓝光或光盘存储器、硬盘驱动器（HDD）、固态硬盘（SSD）、卡式存储器（诸如，多媒体卡、安全数字（SD）卡或极速数字（XD）卡）、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘以及任何其他装置，所述任何其他装置被配置为以非暂时性方式存储计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构并将所述计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构提供给处理器或计算机使得处理器或计算机能执行所述计算机程序。在一个示例中，计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构分布在联网的计算机系统上，使得计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构通过一个或多个处理器或计算机以分布式方式存储、访问和执行。

虽然已表示和描述了本公开的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本公开的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (8)

1.一种结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量装置，其特征在于，所述测量装置包括：

测量支架；

结冰云雾模拟喷嘴，设置于所述测量支架上，用于产生喷雾；

第一激光器，设置于所述测量支架上，用于产生层片状的第一激光层，其中，所述第一激光层与所述结冰云雾模拟喷嘴的中轴线位于同一平面；

所述测量支架包括水平设置的横向边框，所述结冰云雾模拟喷嘴和所述第一激光器均设置于所述横向边框上，其中，所述第一激光器设置于所述结冰云雾模拟喷嘴的至少一侧；

所述测量支架包括竖直支架和水平支架，所述竖直支架包括所述横向边框，

其中，所述测量装置还包括：

第二激光器，设置于所述水平支架上，用于产生层片状的第二激光层，其中，所述第二激光层与所述结冰云雾模拟喷嘴的中轴线相垂直，

其中，所述第一激光层至少覆盖所述喷雾在所述第一激光层所在平面的所述结冰云雾模拟喷嘴至所述第二激光层之间的竖直截面区域，所述第二激光层至少覆盖所述喷雾在所述第二激光层所在平面的水平截面区域。

2.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述竖直支架还包括与地面垂直设置的竖向边框，其中，所述水平支架通过可调节的紧固件与所述竖向边框活动连接，以使所述水平支架沿所述竖向边框进行竖向移动。

3.如权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述竖向边框包括第一边框和第二边框，所述第一边框和第二边框分别位于所述横向边框的两侧，其中，所述横向边框设置于所述竖向边框的上端，从而所述横向边框、所述第一边框和所述第二边框构成凹型结构。

4.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述水平支架包括多个水平边框，所述多个水平边框构成多边形结构，其中，所述第二激光器设置于所述多个边框中的至少一个边框上。

5.一种结冰云雾模拟喷嘴雾化锥角测量方法，其特征在于，所述测量方法包括：

利用如权利要求1至4中任一项所述的测量装置，通过相机拍摄得到包含结冰云雾模拟喷嘴产生的喷雾的竖直截面形貌的原始喷雾图像；

对所述原始喷雾图像中的喷雾边界进行提取，得到喷雾边界图像，并基于所述喷雾边界图像，确定所述结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角。

6.如权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述对所述原始喷雾图像中的喷雾边界进行提取，得到喷雾边界图像，并基于所述喷雾边界图像，确定所述结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角，包括：

基于预设的灰度阈值，将所述原始喷雾图像进行二值化处理，得到二值化喷雾图像；

基于图像边界识别算法，对所述二值化喷雾图像中的喷雾边界进行提取，得到喷雾边界图像；

将所述原始喷雾图像与所述喷雾边界图像进行融合，得到喷雾边界融合图像，以根据所述喷雾边界融合图像确定所述灰度阈值是否合理；

在确定所述灰度阈值合理的情况下，基于所述喷雾边界融合图像，得到所述结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角。

7.如权利要求6所述的测量方法，其特征在于，所述基于所述喷雾边界融合图像，得到所述结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角，包括：

确定所述喷雾边界融合图像上的结冰云雾模拟喷嘴出口的左端点和右端点，其中，所述左端点和右端点的连线对应于所述结冰云雾模拟喷嘴出口的直径；

在所述喷雾边界融合图像上确定水平标记线，其中，所述水平标记线与所述左端点和右端点之间的像素距离均为预设长度，并且所述水平标记线与所述喷雾边界相交于左交点和右交点；

在所述水平标记线上确定左投影点和右投影点，其中，所述左投影点为所述左端点沿结冰云雾模拟喷嘴轴线方向在所述水平标记线上的投影点，所述右投影点为所述右端点沿结冰云雾模拟喷嘴轴线方向在所述水平标记线上的投影点，从而所述左投影点与所述左端点之间的像素距离以及所述右投影点与所述右端点之间的像素距离均为所述预设长度；

基于所述预设长度、所述左交点与所述左投影点之间的第一像素距离以及所述右交点与所述右投影点之间的第二像素距离，得到所述结冰云雾模拟喷嘴的雾化锥角。

8.如权利要求7所述的测量方法，其特征在于，利用以下公式来得到所述雾化锥角：

，

其中，表示所述雾化锥角，表示所述第一像素距离，表示所述第二像素距离，表示所述预设长度。

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