CN117268498B - 一种油量测量方法及系统 - Google Patents

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CN117268498B CN202311544151.9A CN202311544151A CN117268498B CN 117268498 B CN117268498 B CN 117268498B CN 202311544151 A CN202311544151 A CN 202311544151A CN 117268498 B CN117268498 B CN 117268498B
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Abstract

本发明涉及飞行器燃油供给技术领域,具体而言,涉及一种油量测量方法及系统。方法包括基于储油组件的箱体为无油状态,获取储油组件的第一油箱模型;基于箱体为有油状态,获取储油组件的第二油箱模型;基于第一油箱模型和第二油箱模型进行匹配,获取储油组件内油面边缘像素点坐标集合;基于油面边缘像素点坐标集合内的一个第一区域坐标点和两个第二区域坐标点,获取初始油面平面;基于每个初始油面平面与油面边缘像素点坐标集合的距离之和,获取最终油面平面;基于最终油面平面,获取箱体内的油量。这样就解决了储油组件如何提高油量测量精度的问题。

Description

一种油量测量方法及系统
技术领域
本发明涉及飞行器燃油供给技术领域,具体而言,涉及一种油量测量方法及系统。
背景技术
目前,飞行器对能源和散热的需求急剧增加,飞行器组合动力产生的内部热载荷和高速飞行产生的外部热载荷必须采用合适的热管理措施,才能保证飞行器可以安全可靠地工作。为支撑飞行器能源与热管理系统的设计与评估,需要开展以燃油为热沉的梯级换热技术工作。
在燃油梯级换热过程中需要对储油组件中的燃油剩余量进行实时测量,以掌握使用消耗的燃油量。油量测量系统中的储油组件模拟了飞行器油箱,用于存储燃油或替代介质,并通过供油泵将燃油输送至管路中,用于设备散热以及发动机供油。用于设备散热的燃油将通过回油管路返回供油箱中,回油温度最高可达70℃。由于换热过程中回油管路基本一直都有燃油返回储油组件中,因此储油组件实际上处于边耗油边回油的状态,回油时燃油的冲击容易使得油箱中油面晃动,油面很难处于一个较为平稳的状态,这些都对油量测量系统提出了新的挑战。储油组件中的燃油长时间处于波动状态且温度不均匀,传统油位测量方式(例如电容式燃油测量系统、差压式液位计)在该应用场景下难以保证油量测量精度。
发明内容
为解决储油组件如何提高油量测量精度的问题,本发明提供了一种油量测量方法及系统。
第一方面,本发明提供了一种油量测量方法,包括:
步骤S11,基于储油组件的箱体为无油状态,获取所述储油组件的第一油箱模型;其中,所述第一油箱模型包括所述储油组件内部的图像像素点与所述储油组件内空间三坐标系的对应关系;所述储油组件包括所述箱体、减浪板;所述减浪板设置在所述箱体的中空腔体内;
步骤S12,基于所述箱体为有油状态,获取所述储油组件的第二油箱模型;其中,所述第二油箱模型包括所述储油组件内部的图像像素点和油面的图像像素点分别与所述储油组件内空间三坐标系的对应关系;
步骤S13,基于所述第一油箱模型和所述第二油箱模型进行匹配,获取所述储油组件内油面边缘像素点坐标集合;其中,所述油面边缘像素点坐标集合包括油面与所述储油组件分界处的像素点与所述储油组件内空间三坐标系对应关系的集合;
步骤S14,基于所述油面边缘像素点坐标集合内的一个第一区域坐标点和两个第二区域坐标点,获取初始油面平面;其中,所述第一区域包括油面与所述减浪板分界处的区域,所述第二区域包括油面与所述箱体内壁分界处的区域;
步骤S15,基于每个所述初始油面平面与所述油面边缘像素点坐标集合的距离之和,获取最终油面平面;其中,所述最终油面平面包括所述初始油面平面与所述油面边缘像素点坐标集合的距离之和最小的所述初始油面平面;
步骤S16,基于所述最终油面平面,获取所述箱体内的油量。
在一些实施例中,所述步骤S11包括:
步骤S111,基于储油组件的箱体为无油状态,获取所述储油组件的第一油箱图像;其中,所述储油组件包括所述箱体、减浪板;所述减浪板设置在所述箱体的中空腔体内;
步骤S112,基于所述第一油箱图像,获取所述储油组件的第一油箱模型;其中,所述第一油箱模型包括所述储油组件内部的图像像素点与所述储油组件内空间三坐标系的对应关系。
在一些实施例中,所述步骤S12包括:
步骤S121,基于所述箱体为有油状态,获取所述储油组件的第二油箱图像;
步骤S122,基于所述第二油箱图像,获取所述储油组件的第二油箱模型;其中,所述第二油箱模型包括所述储油组件内部的图像像素点和油面的图像像素点分别与所述储油组件内空间三坐标系的对应关系。
在一些实施例中,所述步骤S14中的所述第一区域坐标点包括所述减浪板中心轴线上距离所述箱体的底壁距离为D的点;其中,距离D为所述第一区域坐标点与所述箱体的底壁距离的平均值;所述减浪板的数量为1。
在一些实施例中,所述步骤S14中的所述第一区域坐标点包括所述箱体中心轴线上距离所述箱体的底壁距离为D的点;其中,距离D为所述第一区域坐标点与所述箱体的底壁距离的平均值;所述减浪板的数量大于1。
在一些实施例中,所述步骤S14包括:
步骤S141,基于一个所述减浪板与油面分界处像素点至所述箱体的底壁距离的平均值L与D的差值大于等于设定值,所述第一区域坐标点包括所述箱体中心轴线上距离所述箱体的底壁距离为d的点;其中,距离d为所述第一区域内排除与油面分界处像素点至所述箱体的底壁距离的平均值为L的所述减浪板周侧区域后其他区域与所述箱体的底壁距离的平均值;
步骤S142,基于所述油面边缘像素点坐标集合内的一个所述第一区域坐标点和两个所述第二区域坐标点,获取初始油面平面;其中,所述第一区域坐标点包括所述箱体中心轴线上距离所述箱体的底壁距离为d的点,所述第二区域包括油面与所述箱体内壁分界处的区域。
在一些实施例中,所述步骤S14中两个所述第二区域坐标点包括两个所述第二区域坐标点之间的距离大于等于所述箱体单元横截面最大长度尺寸的一半。
在一些实施例中,所述步骤S16包括:
步骤S161,基于获取所述最终油面平面,获取燃油温度数据;
步骤S162,基于所述燃油温度数据和所述最终油面平面,获取所述箱体的油量。
第二方面,本发明提供一种油量测量系统,包括:
油量检测组件,所述油量检测组件包括第一视觉单元、温度检测单元、数据处理模块、油量解算模块、油量显示模块;所述第一视觉单元与所述数据处理模块电连接;所述温度检测单元与所述数据处理模块电连接;所述数据处理模块、所述油量解算模块、所述油量显示模块依次电连接;
储油组件,所述储油组件包括箱体、减浪板、回油管;所述减浪板、所述回油管设置在所述箱体的中空腔体内;所述箱体包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁、第四侧壁、顶壁、底壁;所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁、所述第四侧壁、所述顶壁、所述底壁依次固定连接并包围形成所述箱体的中空腔体;所述回油管的一端穿透所述箱体的侧壁,另一端朝靠近所述箱体的所述底壁方向延伸;
所述温度检测单元与所述底壁固定连接;所述第一视觉单元的一端穿透所述箱体的侧壁。
在一些实施例中,所述减浪板包括第一隔板、第二隔板;所述第一隔板设置成平板状,所述第一隔板一端与所述箱体的底壁固定连接,另一端沿远离所述底壁方向延伸;所述第二隔板从所述第一隔板宽度的中间位置沿所述第一隔板厚度方向朝远离所述第一隔板的两侧延伸。
为解决储油组件如何提高油量测量精度的问题,本发明有以下优点:
通过第一视觉单元可以分别获取第一油箱模型和第二油箱模型,随后,通过第一油箱模型和第二油箱模型进行匹配,从而可以确定储油组件内的油面边缘像素点坐标集合,油面边缘像素点坐标集合可以反映出油面在箱体内的状态。通过在油面边缘像素点坐标集合内选取一个第一区域坐标点和两个第二区域坐标点,从而可以获取更贴合实际油面状况的初始油面平面。基于多个初始油面平面,可以确定最终油面平面,从而可以计算出箱体内的油量,提高油量测量精度。
附图说明
图1示出了一种实施例的油量测量方法示意图;
图2示出了一种实施例的油量测量系统示意图;
图3示出了另一种实施例的油量测量系统示意图;
图4示出了其他一种实施例的油量测量系统示意图;
图5示出了还有一种实施例的油量测量系统示意图;
图6示出了一种实施例的油面边缘曲线示意图;
图7示出了另一种实施例的油面边缘曲线示意图。
附图标记:01油量检测组件;11第一视觉单元;12第二视觉单元;13温度检测单元;14数据处理模块;15油量解算模块;16油量显示模块;02储油组件;21箱体;211第一侧壁;212第二侧壁;213第三侧壁;214第四侧壁;215顶壁;216底壁;22减浪板;221第一隔板;222第二隔板;23回油管。
具体实施方式
现在将参照若干示例性实施例来论述本公开的内容。应当理解,论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本公开的内容,而不是暗示对本公开的范围的任何限制。
如本文中所使用的,术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”要被解读为“至少一个其他实施例”。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
本实施例公开了一种油量测量方法,如图1所示,可以包括:
步骤S11,基于储油组件02的箱体21为无油状态,获取储油组件02的第一油箱模型;其中,第一油箱模型包括储油组件02内部的图像像素点与储油组件02内空间三坐标系的对应关系;储油组件02包括箱体21、减浪板22;减浪板22设置在箱体21的中空腔体内;
步骤S12,基于箱体21为有油状态,获取储油组件02的第二油箱模型;其中,第二油箱模型包括储油组件02内部的图像像素点和油面的图像像素点分别与储油组件02内空间三坐标系的对应关系;
步骤S13,基于第一油箱模型和第二油箱模型进行匹配,获取储油组件02内油面边缘像素点坐标集合;其中,油面边缘像素点坐标集合包括油面与储油组件02分界处的像素点与储油组件02内空间三坐标系对应关系的集合;
步骤S14,基于油面边缘像素点坐标集合内的一个第一区域坐标点和两个第二区域坐标点,获取初始油面平面;其中,第一区域包括油面与减浪板22分界处的区域,第二区域包括油面与箱体21内壁分界处的区域;
步骤S15,基于每个初始油面平面与油面边缘像素点坐标集合的距离之和,获取最终油面平面;其中,最终油面平面包括初始油面平面与油面边缘像素点坐标集合的距离之和最小的初始油面平面;
步骤S16,基于最终油面平面,获取箱体21内的油量。
在本实施例中,如图2所示,油量测量系统可以包括油量检测组件01、储油组件02。油量检测组件01可以用于检测储油组件02中的油量。油量检测组件01可以包括第一视觉单元11、数据处理模块14、油量解算模块15、油量显示模块16。第一视觉单元11可以部分伸入储油组件02的内部空腔,用于获取储油组件02内的图像。数据处理模块14可以分别与第一视觉单元11、温度检测单元13电连接,用于处理第一视觉单元11、温度检测单元13各自采集的数据。数据处理模块14、油量解算模块15、油量显示模块16可以依次电连接。油量解算模块15用于解算数据并获取储油组件02中的油量。油量显示模块16用于展示储油组件02中的油量。
如图1所示,本发明提供的一种油量测量方法可以包括步骤S11至步骤S16,下文对上述步骤进行详细描述:
步骤S11中,如图2所示,储油组件02可以包括箱体21、减浪板22,减浪板22可以设置在箱体21的中空腔体内,从而可以减少因燃油的冲击力而造成的油面晃动。当储油组件02的箱体21中未存储燃油时,箱体21为无油状态,油量检测组件01的第一视觉单元11(可以是高清相机或红外扫描仪)可以获取储油组件02内部的图像,数据处理模块14可以将储油组件02内部的图像转化为储油组件02的第一油箱模型。第一油箱模型可以包括储油组件02内部的图像像素点与储油组件02内空间三坐标系的对应关系(即识别出储油组件02内部结构的特征轮廓),从而便于后续进行解算处理。
步骤S12中,当燃油输入箱体21中时,箱体21为有油状态,油量检测组件01的第一视觉单元11可以再次获取储油组件02内部的图像,数据处理模块14可以将储油组件02内部的图像转化为储油组件02的第二油箱模型。第二油箱模型可以包括储油组件02内部的图像像素点和油面的图像像素点分别与储油组件02内空间三坐标系的对应关系(即识别出箱体21内燃油油面和其他结构的特征轮廓),便于后续进行解算处理时去除无用的特征轮廓,提高检测油量的效率。
步骤S13中,数据处理模块14可以将获取的第一油箱模型和第二油箱模型传输至油量解算模块15,油量解算模块15可以将第一油箱模型和第二油箱模型进行匹配,去除掉无用的像素点坐标,从而可以获取储油组件02内的油面边缘像素点坐标集合,进而可以确定油面边缘的姿态。如图6中的曲线所示,油面边缘像素点坐标集合可以包括油面与储油组件02分界处的像素点与储油组件02内空间三坐标系对应关系的集合。针对油量解算模块15识别提取获得的油面边缘,假设有位于油面边缘上的目标点,该点在图像中的成像像素点坐标为,结合通过事先标定获取的第一视觉单元11内部参数K、外部参数T以及第一油箱模型和第二油箱模型,像素点坐标与储油组件02坐标系下的坐标/>应有以下关系:
将油面边缘上的各点位像素点坐标转换为储油组件02坐标系下的坐标,即可获得储油组件02中油面边缘点位的空间三维坐标集。
步骤S14中,油量解算模块15可以选取油面边缘像素点坐标集合内的一个第一区域坐标点和两个第二区域坐标点进行拟合,从而可以获取初始油面平面。其中,第一区域可以包括油面与减浪板22分界处的区域,第二区域可以包括油面与箱体21内壁分界处的区域。通过在第一区域和第二区域内选取适合的坐标点进行拟合,可以减少油量解算模块15的计算量,同时,可以较为准确地获取油面高度,提高检测油量的精准度。假设所选取的三个坐标点分别为、/>、/>,可以通过海伦公式判断三个坐标点是否共线:
其中:
当S>0时,则三个坐标点不共线。若上述三点不共线,则由该三点所确定的油面平面方程为:
通过上述油面平面方程可以获取初始油面平面。
步骤S15中,在通过确定油面平面方程获取初始油面平面后,油量解算模块15可以计算每个初始油面平面与油面边缘像素点坐标集合的距离之和,该距离之和反映了实际油面边缘点与所拟合的初始油面平面之间的偏差。该距离之和越小,实际油面边缘点与初始油面平面之间的距离越近,从而可以获取最终油面平面,提高检测油量的精度。如图7所示,图中的实曲线可以为油面边缘像素点坐标集合,虚直线可以为最终油面平面,最终油面平面可以包括初始油面平面与油面边缘像素点坐标集合的距离之和最小的初始油面平面,从而可以较好地反映出实际油面形状,便于提高检测油量的精度。
步骤S16中,由于储油组件02的箱体21形状尺寸可以从第一油箱模型中获取,油量解算模块15可以根据计算得出的最终油面平面获取箱体21约束下的燃油空间形状,从而可以确定燃油体积。为了降低计算量,油量解算模块15可以通过查表法获得燃油体积,即在之前建立好的油面平面方程中A、B、C、D取不同值时与油量的对应关系,从而可以不需要根据油箱模型进行实时计算,减少对计算能力的要求,提高检测油量的效率。油量解算模块15可以根据燃油的体积结合燃油的密度获取箱体21内的油量,完成对油量的测量。
在一些实施例中,步骤S11包括:
步骤S111,基于储油组件02的箱体21为无油状态,获取储油组件02的第一油箱图像;其中,储油组件02包括箱体21、减浪板22;减浪板22设置在箱体21的中空腔体内;
步骤S112,基于第一油箱图像,获取储油组件02的第一油箱模型;其中,第一油箱模型包括储油组件02内部的图像像素点与储油组件02内空间三坐标系的对应关系。
在本实施例中,步骤S11可以包括步骤S111和步骤S112。步骤S111中,当储油组件02的箱体21中未存储燃油时,油量检测组件01的第一视觉单元11可以照亮箱体21内部并拍摄图像,从而可以获取无油状态下的储油组件02的第一油箱图像,便于后续进行数据处理。其中,如图2所示,储油组件02可以包括箱体21、减浪板22,减浪板22可以设置在箱体21的中空腔体内,从而可以减少因燃油的冲击力而造成的油面晃动。步骤S112中,第一视觉单元11获取第一油箱图像后,可以将其传输至数据处理模块14,数据处理模块14可以将储油组件02的第一油箱图像转化为第一油箱模型,从而便于后续油量解算模块15进行数据计算。其中,第一油箱模型可以包括储油组件02内部的图像像素点与储油组件02内空间三坐标系的对应关系,即将储油组件02内部结构的像素点坐标转化为对应的空间坐标点。
在一些实施例中,步骤S12包括:
步骤S121,基于箱体21为有油状态,获取储油组件02的第二油箱图像;
步骤S122,基于第二油箱图像,获取储油组件02的第二油箱模型;其中,第二油箱模型包括储油组件02内部的图像像素点和油面的图像像素点分别与储油组件02内空间三坐标系的对应关系。
在本实施例中,步骤S12可以包括步骤S121和步骤S122。步骤S121中,当燃油输入箱体21内进行存储时,第一视觉单元11可以再次对储油组件02内部进行拍摄,从而可以获取有油状态下的储油组件02的第二油箱图像,便于后续进行数据处理。步骤S122中,第一视觉单元11获取第二油箱图像后,可以将其传输至数据处理模块14,数据处理模块14可以将储油组件02的第二油箱图像转化为第二油箱模型,从而便于后续油量解算模块15进行数据计算。其中,第二油箱模型可以包括储油组件02内部的图像像素点和油面的图像像素点分别与储油组件02内空间三坐标系的对应关系。
在一些实施例中,步骤S14中的第一区域坐标点包括减浪板22中心轴线上距离箱体21的底壁216距离为D的点;其中,距离D为第一区域坐标点与箱体21的底壁216距离的平均值;减浪板22的数量为1。
在本实施例中,在步骤S14中的第一区域坐标点可以包括减浪板22的中心轴线上距离箱体21的底壁216距离为D的点。其中,距离D可以为第一区域坐标点与箱体21的底壁216距离的平均值,从而可以更好地反映储油组件02内的油面高度,提高检测油量的精度。此时,减浪板22的数量可以为1,可以减少储油组件02内的油面晃动,使得油面相对平稳,便于检测油量。
在一些实施例中,步骤S14中的第一区域坐标点包括箱体21中心轴线上距离箱体21的底壁216距离为D的点;其中,距离D为第一区域坐标点与箱体21的底壁216距离的平均值;减浪板22的数量大于1。
在本实施例中,在步骤S14中的第一区域坐标点可以包括箱体21的中心轴线上距离箱体21的底壁216距离为D的点。其中,距离D可以为第一区域坐标点与箱体21的底壁216距离的平均值,从而可以更好地反映储油组件02内的油面高度,提高检测油量的精度。此时,减浪板22的数量可以大于1,如图2、图3所示,减浪板22可以包括一个或多个,任一减浪板22可以包括第一隔板221和第二隔板222。多个减浪板22可以以箱体21的中心轴线为基准均匀分布在箱体21的中空腔体中。第一隔板221可以设置成平板状,第一隔板221的一端可以与箱体21的底壁216固定连接,另一端可以沿远离底壁216的方向进行延伸。第二隔板222可以从第一隔板221宽度的中间位置沿第一隔板221厚度方向朝远离第一隔板221的两侧进行延伸,从而使得减浪板22可以呈十字状(如图4所示)。多个减浪板22可以进一步减少储油组件02内的油面晃动,使得油面更加平稳,从而可以提高油量检测的精准度。
在一些实施例中,步骤S14包括:
步骤S141,基于一个减浪板22与油面分界处像素点至箱体21的底壁216距离的平均值L与D的差值大于等于设定值,第一区域坐标点包括箱体21中心轴线上距离箱体21的底壁216距离为d的点;其中,距离d为第一区域内排除与油面分界处像素点至箱体21的底壁216距离的平均值为L的减浪板22周侧区域后其他区域与箱体21的底壁216距离的平均值;
步骤S142,基于油面边缘像素点坐标集合内的一个第一区域坐标点和两个第二区域坐标点,获取初始油面平面;其中,第一区域坐标点包括箱体21中心轴线上距离箱体21的底壁216距离为d的点,第二区域包括油面与箱体21内壁分界处的区域。
在本实施例中,步骤S14可以包括步骤S141和步骤S142。步骤S141中,当多个减浪板22中的一个减浪板22与油面分界处像素点至箱体21的底壁216距离的平均值L与D的差值大于等于设定值时(即该分界处的油面波动较大),第一区域坐标点可以包括箱体21中心轴线上距离箱体21的底壁216距离为d的点。其中,距离d可以为第一区域内排除与油面分界处像素点至箱体21的底壁216距离的平均值为L的减浪板22周侧区域后的其他区域与箱体21的底壁216距离的平均值,从而可以确保获取的油面平面更贴近实际油面,提高油量检测的精度。步骤S142中,油量解算模块15可以选取油面边缘像素点坐标集合内的一个第一区域坐标点和两个第二区域坐标点进行拟合,从而可以获取初始油面平面。其中,第一区域坐标点可以包括箱体21中心轴线上距离箱体21的底壁216距离为d的点,第二区域可以包括油面与箱体21内壁分界处的区域。通过在第一区域和第二区域内选取适合的坐标点进行拟合,可以减少油量解算模块15的计算量,同时,可以较为准确地获取油面高度,提高检测油量的精准度。
在一些实施例中,步骤S14中两个第二区域坐标点包括两个第二区域坐标点之间的距离大于等于箱体21单元横截面最大长度尺寸的一半。
在本实施例中,步骤S14中的两个第二区域坐标点可以包括两个第二区域坐标点之间的距离可以大于等于箱体21单元横截面最大长度尺寸的一半,从而可以避免两个第二区域坐标点之间的距离过近造成后续拟合的初始油面平面不能很好的反映实际油面的姿态,进而提高检测油量的精准度。
在一些实施例中,步骤S16包括:
步骤S161,基于获取最终油面平面,获取燃油温度数据;
步骤S162,基于燃油温度数据和最终油面平面,获取箱体21的油量。
在本实施例中,步骤S16可以包括步骤S161和步骤S162。步骤S161中,当油量解算模块15根据多个初始油面平面获取最终油面平面时,温度检测单元13可以检测储油组件02内燃油的当前温度,并传输至数据处理模块14,数据处理模块14可以获取当前燃油温度下对应的燃油密度(即燃油温度数据),便于后续油量解算模块15计算储油组件02的油量。步骤S162中,油量解算模块15可以根据燃油温度数据对当前温度下的燃油密度进行补偿修正。随后,油量解算模块15根据最终油面平面计算得出的燃油体积结合燃油密度进行计算可以获得箱体21的油量,提高检测油量的精度。
在一些实施例中,如图2所示,油量测量系统包括:
油量检测组件01,油量检测组件01包括第一视觉单元11、温度检测单元13、数据处理模块14、油量解算模块15、油量显示模块16;第一视觉单元11与数据处理模块14电连接;温度检测单元13与数据处理模块14电连接;数据处理模块14、油量解算模块15、油量显示模块16依次电连接;
储油组件02,储油组件02包括箱体21、减浪板22、回油管23;减浪板22、回油管23设置在箱体21的中空腔体内;箱体21包括第一侧壁211、第二侧壁212、第三侧壁213、第四侧壁214、顶壁215、底壁216;第一侧壁211、第二侧壁212、第三侧壁213、第四侧壁214、顶壁215、底壁216依次固定连接并包围形成箱体21的中空腔体;回油管23的一端穿透箱体21的侧壁,另一端朝靠近箱体21的底壁216方向延伸;
温度检测单元13与底壁216固定连接;第一视觉单元11的一端穿透箱体21的侧壁。
在本实施例中,如图2所示,油量测量系统可以包括油量检测组件01、储油组件02。油量检测组件01可以用于检测储油组件02中的油量。油量检测组件01可以包括第一视觉单元11、温度检测单元13、数据处理模块14、油量解算模块15、油量显示模块16。第一视觉单元11可以部分伸入储油组件02的内部空腔,用于获取储油组件02内的图像。温度检测单元13可以设置在储油组件02的内部空腔中,用于检测燃油温度。数据处理模块14可以分别与第一视觉单元11、温度检测单元13电连接,用于处理第一视觉单元11、温度检测单元13各自采集的数据。数据处理模块14、油量解算模块15、油量显示模块16可以依次电连接。油量解算模块15用于解算数据并获取储油组件02中的油量。油量显示模块16用于展示储油组件02中的油量。储油组件02可以包括箱体21、减浪板22、回油管23。减浪板22、回油管23可以设置在箱体21的中空腔体内。如图5所示,箱体21可以包括第一侧壁211、第二侧壁212、第三侧壁213、第四侧壁214、顶壁215、底壁216。第一侧壁211、第二侧壁212、第三侧壁213、第四侧壁214、顶壁215、底壁216可以依次固定连接并包围形成箱体21的中空腔体。如图2所示,回油管23的一端穿透箱体21的侧壁,另一端朝靠近箱体21的底壁216方向延伸,使得燃油可以从靠近箱体21底壁216的位置流入,从而可以减少燃油输送时产生的冲击力造成油面的晃动。温度检测单元13的一端可以与底壁216固定连接,并远离回油管23的出油口设置,便于准确地检测燃油温度。第一视觉单元11的一端可以穿透箱体21的侧壁,从而可以获取储油组件02内的第一油箱图像和第二油箱图像。
在另一些实施例中,如图3、图4所示,油量检测组件01还可以包括第二视觉单元12。第二视觉单元12可以与第一视觉单元11对称设置在储油组件02的箱体21上,第二视觉单元12可以从另一个角度获取储油组件02内无油状态下的第三油箱图像和有油状态下的第四油箱图像,从而使得数据处理模块14可以将第一油箱图像和第三油箱图像进行对照生成第一油箱模型,将第二油箱图像和第四油箱图像进行对照生成第二油箱模型,进一步贴近实际油面的形状,便于提高计算油面平面的精确度,进而可以提高检测油量的精度。
在一些实施例中,如图2、图3所示,减浪板22包括第一隔板221、第二隔板222;第一隔板221设置成平板状,第一隔板221一端与箱体21的底壁216固定连接,另一端沿远离底壁216方向延伸;第二隔板222从第一隔板221宽度的中间位置沿第一隔板221厚度方向朝远离第一隔板221的两侧延伸。
在本实施例中,如图2、图3所示,减浪板22可以包括一个或多个,任一减浪板22可以包括第一隔板221和第二隔板222。多个减浪板22可以以箱体21的中心轴线为基准均匀分布在箱体21的中空腔体中。第一隔板221可以设置成平板状,第一隔板221的一端可以与箱体21的底壁216固定连接,另一端可以沿远离底壁216的方向进行延伸。第二隔板222可以从第一隔板221宽度的中间位置沿第一隔板221厚度方向朝远离第一隔板221的两侧进行延伸,从而使得减浪板22可以呈十字状(如图4所示)。这样设置可以尽可能减少油面的晃动,便于油量检测组件01检测储油组件02内的油量。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本公开的具体案例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本公开的精神和范围。

Claims (10)

1.一种油量测量方法,其特征在于,所述油量测量方法包括:
步骤S11,基于储油组件的箱体为无油状态,获取所述储油组件的第一油箱模型;其中,所述第一油箱模型包括所述储油组件内部的图像像素点与所述储油组件内空间三坐标系的对应关系;所述储油组件包括所述箱体、减浪板;所述减浪板设置在所述箱体的中空腔体内;
步骤S12,基于所述箱体为有油状态,获取所述储油组件的第二油箱模型;其中,所述第二油箱模型包括所述储油组件内部的图像像素点和油面的图像像素点分别与所述储油组件内空间三坐标系的对应关系;
步骤S13,基于所述第一油箱模型和所述第二油箱模型进行匹配,获取所述储油组件内油面边缘像素点坐标集合;其中,所述油面边缘像素点坐标集合包括油面与所述储油组件分界处的像素点与所述储油组件内空间三坐标系对应关系的集合;
步骤S14,基于所述油面边缘像素点坐标集合内的一个第一区域坐标点和两个第二区域坐标点,获取初始油面平面;其中,所述第一区域包括油面与所述减浪板分界处的区域,所述第二区域包括油面与所述箱体内壁分界处的区域;
步骤S15,基于每个所述初始油面平面与所述油面边缘像素点坐标集合的距离之和,获取最终油面平面;其中,所述最终油面平面包括所述初始油面平面与所述油面边缘像素点坐标集合的距离之和最小的所述初始油面平面;
步骤S16,基于所述最终油面平面,获取所述箱体内的油量。
2.根据权利要求1所述的一种油量测量方法,其特征在于,
所述步骤S11包括:
步骤S111,基于储油组件的箱体为无油状态,获取所述储油组件的第一油箱图像;其中,所述储油组件包括所述箱体、减浪板;所述减浪板设置在所述箱体的中空腔体内;
步骤S112,基于所述第一油箱图像,获取所述储油组件的第一油箱模型;其中,所述第一油箱模型包括所述储油组件内部的图像像素点与所述储油组件内空间三坐标系的对应关系。
3.根据权利要求1所述的一种油量测量方法,其特征在于,
所述步骤S12包括:
步骤S121,基于所述箱体为有油状态,获取所述储油组件的第二油箱图像;
步骤S122,基于所述第二油箱图像,获取所述储油组件的第二油箱模型;其中,所述第二油箱模型包括所述储油组件内部的图像像素点和油面的图像像素点分别与所述储油组件内空间三坐标系的对应关系。
4.根据权利要求1所述的一种油量测量方法,其特征在于,
所述步骤S14中的所述第一区域坐标点包括所述减浪板中心轴线上距离所述箱体的底壁距离为D的点;其中,距离D为所述第一区域坐标点与所述箱体的底壁距离的平均值;所述减浪板的数量为1。
5.根据权利要求1所述的一种油量测量方法,其特征在于,
所述步骤S14中的所述第一区域坐标点包括所述箱体中心轴线上距离所述箱体的底壁距离为D的点;其中,距离D为所述第一区域坐标点与所述箱体的底壁距离的平均值;所述减浪板的数量大于1。
6.根据权利要求5所述的一种油量测量方法,其特征在于,
所述步骤S14包括:
步骤S141,基于一个所述减浪板与油面分界处像素点至所述箱体的底壁距离的平均值L与D的差值大于等于设定值,所述第一区域坐标点包括所述箱体中心轴线上距离所述箱体的底壁距离为d的点;其中,距离d为所述第一区域内排除与油面分界处像素点至所述箱体的底壁距离的平均值为L的所述减浪板周侧区域后其他区域与所述箱体的底壁距离的平均值;
步骤S142,基于所述油面边缘像素点坐标集合内的一个所述第一区域坐标点和两个所述第二区域坐标点,获取初始油面平面;其中,所述第一区域坐标点包括所述箱体中心轴线上距离所述箱体的底壁距离为d的点,所述第二区域包括油面与所述箱体内壁分界处的区域。
7.根据权利要求6所述的一种油量测量方法,其特征在于,
所述步骤S14中两个所述第二区域坐标点包括两个所述第二区域坐标点之间的距离大于等于所述箱体单元横截面最大长度尺寸的一半。
8.根据权利要求1所述的一种油量测量方法,其特征在于,
所述步骤S16包括:
步骤S161,基于获取所述最终油面平面,获取燃油温度数据;
步骤S162,基于所述燃油温度数据和所述最终油面平面,获取所述箱体的油量。
9.一种应用于根据权利要求1~8中任一所述的一种油量测量方法的油量测量系统,其特征在于,所述油量测量系统包括:
油量检测组件,所述油量检测组件包括第一视觉单元、温度检测单元、数据处理模块、油量解算模块、油量显示模块;所述第一视觉单元与所述数据处理模块电连接;所述温度检测单元与所述数据处理模块电连接;所述数据处理模块、所述油量解算模块、所述油量显示模块依次电连接;
储油组件,所述储油组件包括箱体、减浪板、回油管;所述减浪板、所述回油管设置在所述箱体的中空腔体内;所述箱体包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁、第四侧壁、顶壁、底壁;所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁、所述第四侧壁、所述顶壁、所述底壁依次固定连接并包围形成所述箱体的中空腔体;所述回油管的一端穿透所述箱体的侧壁,另一端朝靠近所述箱体的所述底壁方向延伸;
所述温度检测单元与所述底壁固定连接;所述第一视觉单元的一端穿透所述箱体的侧壁。
10.根据权利要求9所述的一种油量测量系统,其特征在于,
所述减浪板包括第一隔板、第二隔板;所述第一隔板设置成平板状,所述第一隔板一端与所述箱体的底壁固定连接,另一端沿远离所述底壁方向延伸;所述第二隔板从所述第一隔板宽度的中间位置沿所述第一隔板厚度方向朝远离所述第一隔板的两侧延伸。
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