2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会向世界宣布了中国的“碳达峰、碳中和”目标，力争2030年前碳达峰、努力争取2060年前碳中和的目标，在这样的大背景下，船舶动力系统发展面临前所未有的机遇和挑战，内燃机作为船舶动力系统的主导动力装置，如何实现内燃机的节能减排成为重要的研究方向。

   中国工程院院士、上海交通大学副校长黄震教授指出：在“碳达峰、碳中和”目标下，中短期内燃机现阶段最现实的“降碳”手段就是要不断提高热效率，热效率越高，燃油消耗越少，“降碳”效果越显著。2020年，潍柴发布了全球首款50%热效率商业化柴油机，引发行业高度关注和强烈反应，以目前46%的行业平均热效率水平估算，热效率提升至50%，燃油消耗将降低8%，二氧化碳排放减少8%，按照目前国内重型柴油机市场保有量700万台估算，如果全部替换为50%热效率的柴油机，每年可节约燃油3332万吨，减少二氧化碳排放1亿零495万吨，可见，提高热效率是实现船舶动力装置降碳的有效手段，而良好的燃油喷射是实现发动力良好燃烧的前提。喷油器是燃料供给系统的终端，是直接影响柴油机燃烧特性的关键部件。但喷油器在实际使用过程中，由于长时间工作在高温高压甚至酸性条件等恶劣条件下加上使用次数频繁，极易导致喷油器喷孔出现积碳、破损等现象，从而导致柴油机燃烧异常，热效率下降，发动机的经济性和排放量急剧下降。基于以上背景，本项目创造性的设计了喷油器健康状态检测仪，基于显微图像处理技术，开发喷孔面积及轮廓拾取模块。基于硬件装置，开发组合阈值二值化方法以及适合喷孔的轮廓识别算法。同时基于小波降噪理论，开发喷油嘴积碳情况图像处理程序，实现对喷孔实际几何流通轮廓的拾取。基于图像处理结果，分析判断，给出合理的维修或更换建议。

   本项目的开展能够提升发动机喷油器的使用寿命，有利于为我国海洋产业设备提供技术支持。此外，良好的喷油器状态有助于提高发动机的经济性和排放性，在“碳达峰、碳中和”这一发展背景下，喷油器的健康状态检测仪对实现社会经济绿色低碳发展具有重要意义。