摘要：在计算机图像处理技术没有得到广泛应用之前，人们获取外界信息主要是靠自己的眼睛、耳朵等器官，通过感官将信息传送到大脑再进行处理和分析。而随着科技的发展，人们获取外界信息的能力也在不断地提升，尤其是计算机图像处理技术的应用，使得人们对信息的分析能力和处理效率得到提升，为人们的生活提供了极大的便利，因此有必要对计算机图像处理技术作进一步分析，以便更好地为人们的生活和工作服务。文章对基于图像处理技术的内燃机故障诊断应用进行了研究分析，以供参考。
关键词：图像处理技术；内燃机故障；诊断
1前言
内燃机有着发热效率高、结构紧凑规整、机动性强、维护工作简单的优点，在内燃机产出与发展的一百多年中一直被应用在各种机械上面，直至现在，内燃机是世界上各行业领域使用范围最广的热力发动机，在各种热能机械产品中占据着使用量最大，用途最广的位置。广泛应用于各种动力机械上面，其中以汽车为最。但是内燃机也不可避免地有着不少缺点，主要表现在以下几个方面，首先是内燃机对燃料的要求高，劣质的燃料以及固体燃料不能直接在内燃机上使用；其次是内燃机有着间歇换气的特点，这是内燃机的单机功率的进一步提升受到了限制，现代内燃机的单机功率远低于蒸汽机单机功率；再次是内燃机不能反转；最后是内燃机造成的噪声和废物污染严重，尤其是汽车尾气最明显、范围最广。在内燃机的发展史上，人们不断对其进行改进，目前许多缺点已攻克，使得内燃机的功率和使用效率在不断地提高。
2内燃机管理原则
2.1加强安全管理
要想保证内燃机的稳定运行，需要在内燃机运行前提前做好各种准备工作，积极普及各种用电安全知识，定期保养与维护内燃机，要保证内燃机一直处于稳定运行当中，才能提高设备的运行效率。
对配电盘要进行日常检查排除隐患，需要从异常的声音、气味和各隔离开关等进行分析，观察有无故障隐患，另外对指示灯的状态尤其要注意观察，便于从指示灯的显示快速对故障原因做出判断。
2.2内燃机电力系统谐波控制
机组控制线路系统对于主电路的结构要求较高，它可以有效地对负载侧的谐波电流进行滤波，控制生成等效谐波阻抗，使得机组设备总串联谐波阻抗谐波的等效应归零，同时还可以使所有负载谐波的电流直接进入到机组设备的支路中，实现增强机组设备的目的。
其也能够加强机组设备的输出补偿电压，一般来说就是电流在经过机组设备时候，用滤波器可以对其进行控制，使得其进行有效的补偿，这样就可以抑制畸变电流，而对于机组设备无法直接滤除的基波电流，通过滤除补偿电压的基波电压，达到预留谐波电压及对大容量负载进行补偿控制，使得机组设备输出功率较小，从而切实提高机组设备的经济性能。
2.3提升动态管理能力
动态管理能力在内燃机运行中尤为重要。在内燃机运行过程中，首先应采用切合实际的有效解决方案，严格控制可能影响内燃机使用效率的相关因素。做好内燃机使用消耗及费用预算，如有偏差及时修改预算避免成本浪费。众所周知，内燃机的使用收益和耗时成正比，相同时间内的收益越大，时间效益也就越高，反之亦然。因此只有加强管理，综合考虑各方面因素的影响，才能获得内燃机使用效益的最大化。
3内燃机故障分析
影响内燃机故障的因素较多，文章仅针对增压器故障和冷却液系统故障进行全面分析。
3.1增压器故障
①轴承烧损
增压器属于高速转速的部件，若遇到滤清器过滤差、轴承质量差、轴承组装不符合要求，以及有异物进入机油管路的情况，增压器会出现转子转动不平衡，轴承润滑不充分，这些都可能造成增压求轴承烧损。在发动机突然提速或超负荷运转时，这类故障发生较多。
②转子固死
这种现象大部分是由于增压器涡轮端密封不良或失效造成漏油，渗漏的润滑油因高温作用炭化附着于密封副静止件的表面，经过一段时间的使用，最终使密封件的间隙腻死，转子卡滞。产生原因主要有两方面：一是增压器密封结构存在缺陷；二是装配间隙不符合要求。
③油封漏油
这种现象与造成转子固死的漏油（渗油）有所不同，引起油封漏油多数是由于轴承烧损、活塞环磨损严重超限引起的，极少数是由于装配失误造成的，因此在对增压器故障的统计中，油封漏油应归属轴承烧损或增压器活塞环质量差、装配间隙不符合要求的故障类别。
3.2冷却液系统故障
3.2.1水箱水位上升
在发动机运行过程中，由于气缸盖、气缸套裂纹、中冷器泄漏等原因，会出现空气窜入水循环系统，造成水位上涨加满的假象。柴油机放水后再上水时，若直接由水箱上部加水，但未按规定开启排气阀，水路中的空气不能及时排出，空气进入水箱，造成水箱溢水。因排气阀位置设在水路装置的末端，当水路有空气时，此时压力较低，即便开启排气阀也不能将空气全部排尽。 正确的做法是将柴油机出水管与水箱连接管处的截止阀关闭，然后再开启排气阀，待空气排尽后再关闭排气阀，最后重新开启截止阀。
3.2.2水箱水位下降
水箱水位降低一般是由于高低温水泵发生故障、冷却器漏水、水管漏水、缸盖密封垫圈损坏渗漏、缸套水套密封圈漏水或冷却器铜管破裂原因造成，一定要仔细检查，核实确定漏水点，并对故障进行有效处理。
4基于图像处理技术的内燃机故障诊断应用
图像及影像处理技术，是指借助计算机对内燃机故障的图像、影像进行分析处理，实现预防发动机大型故障发生的预期效果。图像处理也指数字图像处理，是通过用数字摄像机、扫描仪等先进设备，经采样、数字整合为一个大的二维数组，数组元素其之为像素，取值为整数，一般用灰度值来表示像素大小。图像处理技术通常情况下，包括图像压缩、复原、增强、描述以及匹配、识别，最常见的图像处理技术则包括：图像数字化、图像增强、图像编码等。为了能够更好地将图像处理技术应用在内燃机故障的诊断过程中，做以下分析。
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4.1 CCD图像获取技术的诊断应用
有关学者设计出了一套故障检测系统，系统底箱内部安装数字摄像机以及补偿光源，用来抓拍车辆底部图像，然后借助图像处理技术对图像进行预处理。通过对抓拍的图片进行灰度矫正、图像恢复、自适应阀值分割以及边缘提取等系列操作，为诊断发动机故障做好前期准备。
CCD图像获取技术在内燃机故障诊断之中的应用，主要是借助于CCD来获取油滤磨屑数字图像，借助于二维最大的遗传算法对磨屑图像进行阈值分割，之后再提取其特征量，然后将图像所获得的特征量和反映铁磁性磨屑当量质量进行规避，以此来对发动机内部磨损情况进行明确，进而也就能够有效地掌握该内燃机所存在的问题。此外，CCD图像获取技术还能够有效的获取齿轮缺陷图像，这样就能更好地明确设备齿轮所存在的缺陷，对其进行及时且有效的鉴别，最终能够对内燃机故障进行及时的诊断和处理。
4.2振动图谱的诊断应用
振动谱图属于另一种图像处理技术，主要指的是基于现代图谱分析技术，生成一种能够反映出振动信号频率分布情况的频谱图。振动图谱成像识别技术就是借助提取振动图谱的特征向量，借助量度对 获得的图像向量进行归类，从而诊断内燃机故障。在应用该技术进行内燃机故障处理时，通常情况下有两个关键步骤，首先要准确提取故障特征；其次要对故障特征进行准确的分类识别，如果提取时出现故障，所采集到的振动信号通常情况下都会表现出非高斯性、非线性、非平稳性的特征，所以必须要仔细甄别，如实从而生成内燃机振动特性的真实图谱，实现图像技术在内燃机故障诊断的真正意义。
4.3图像增强技术在内燃机故障诊断中的应用
图像增强技术是指将图像转换成适合人或机器能够快速分析识别的形式，通过技术加工、后处理手段使图像趋于清晰。由于在捉捕图像时，会受多种因素影响，导致图像质量下降，甚至会出现图像退化、弱化，这时通过图像增强技术处理，在最大程度上改善图像视觉效果，提高图像清晰度。
图像增强技术不一定真实反映原始图像，但会比获取得的失真图像更加清晰。这时需要对失真图像进行修复还原，所使用的方法有很多种。第一种方法是灰度等级直方图的处理技术，它是通过图像灰值对比度的处理方式增强实际图像效果。第二种方法是干扰抑制法，它是借助低通滤波、多图像平均等处理方式来减少随机性图像干扰，抑制图像叠加。第三种方法是边缘锐化处理图像技术，它是指借助于高通滤波、差分运算或者某种变换方式，实现显著增强图形的轮廓线，是图像趋于清晰。最后是伪彩色处理技术，他是将黑白图像转换成彩色图像，使得成像更加直观清晰，便于高效诊断内燃机故障。
图像增强方法主要有两种，分别是空域处理法和频域处理法。其中空域图像增强技术主要有局部运算和点运算两种方式。局部运算则包括平滑技术、锐化技术，而点运算又包括原始灰值放大、自动灰度映射、二值化及变化灰度映射这四种算法。频域图像增强技术有两种方法，即低通滤波和高通滤波。
图像增强技术能够在内燃机故障诊断过程中，普遍应用于内燃机故障图像预处理中。通过有效清除内燃干扰内燃机热图像中的噪声等，便于有针对性的处理分析内燃机的各类故障。
5计算机图像处理技术的发展展望
虽然，计算机图像处理技术已经渗透到人们生活的方方面面中。但是社会在不断地发展，人们的需求也会发生变化，相应的技术也需要不断地进行改革和创新，以便为人们的生活提供更多的便利。技术的发展和创新要以人们的实际生活需求为依据，以为人们服务为出发点。在未来，人们对于图像的要求必将越来越高，图像的质量要越来越好，图像的体验感也要越来越佳，图像的清晰度和分辨率也要越来越高。所以计算机图像处理也应朝着这一方面进行发展和创新。相关技术人员以及研究人员也要提升自己的专业知识和专业技能，不断地更新自己的理念，跟随时代发展的步伐，不断地完善提升计算机图像处理技术，确保计算机图像处理技术的应用具有一定的先进性，促进社会的发展。
6图像处理技术的创新发展新趋势
目前计算机图像处理技术已经渗透到人们的生产生活中，随着社会的不断发展，人们的需求也在不断变化，因此对相应的技术也提出了更高要求。唯有几首的不断改革创新，才会为人们的生产生活带来更多便利。技术的发展创新必须以人们的实际生活需求为依据，因此人们在未来将会对图像要求越来越高。
图像清晰度、分辨率、成像质量越高，人们对图像的体验感就会越好。而计算机图像处理技术正是不断向这一目标发展、创新，因此对研究人员也要提出新的要求，要不断提升自己的专业知识技能，更新发展理念，提升技术手段，确保图像应用具有领先水平，促进社会发展。随着该领域研究的深入与创新，计算机图像处理技术也日趋完善，并且正朝着多媒体化、智能化、高分辨率、高传输率、高清晰度、实时处理、多维成像的方向不断发展，相信未来图像处理技术将会越来越成熟。
6.1功能集成趋势化
计算机图像处理技术的发展会朝着功能集成化方向发展，通过在芯片上集成多种功能，提升图像处理加工的性能，为人们提供更加便利的优质便捷服务。
6.2算法完善趋势化
由于计算机图像技术应用有不同的处理方法，而不同的处理方法又会用到不同的算法。近年来，随着科研人员对于计算机处理技术研究应用的不断深入，各类算法也愈加完善，出现了诸如分形集合、人工神经网络、遗传算法，小波分析等新算法，算法的不断完善与更新，将使人们对图像的处理速度更快、图像处理分析更精准，为人们的工作和生活提供更加便利的条件。
6.3实时动态技术发展趋势化
实时动态图像技术是计算机图像处理技术的必然发展方向，现代生活已经将计算机图像处理技术与人工智能、人工成像技术进行了有机结合，今后为了提升人们的工作效率，促进社会的经济效益，人们对实时动态技术的期望目标也将越来越高。
7结束语
随着社会的不断发展，内燃机故障的状态监测检修和计划检修要求越来越高，而及时做好内燃机维护，保证内燃机高效运转更是对内燃机检修工作提出更高要求。正是基于人们对生活品质的不断追求，维修技术如何省时省力的情况下，人们对内燃机故障的早期判断期望值与图像处理技术的紧密结合就显得更加重要。内燃机作为现代生产生活中不可或缺的一部分，如何更好地利用先进的图像处理技术对内燃机故障进行准确诊断分析，不仅可以节约内燃机维修费用，提高检修质量和维修效率，更是一种时代进步的必然要求。
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论文作者:李亭
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/4/1
标签：内燃机论文; 图像论文; 技术论文; 图像处理论文; 故障论文; 计算机论文; 谐波论文; 《电力设备》2018年第28期论文;