近年来,京津冀等多个地区陆续出台了“煤改电”、“煤改气”供暖的相关举措,用清洁能源供暖代替分散燃煤取暖,以改善环境恶化问题。具有能源利用率高、清洁无污染等优点的空气源热泵技术得到了越来越广泛的应用,但是空气源热泵在冬季使用时,室外换热器的结霜问题影响了其运行效率,因此有效的除霜方式至关重要。本文在对国内外空气源热泵除霜问题的发展与研究现状进行了综述的基础上,提出了基于图像处理技术的空气源热泵除霜控制方法,并对该除霜控制方法进行了实验测试,验证了该方法的可行性。首先,本文阐述了翅片表面霜层形成与其生长机理,以传热传质理论为基础,根据翅片表面结霜的简化模型,建立了肋片与霜层的数学模型,得出各控制体的热平衡方程,并对方程进行了离散和求解,为后续除霜过程中霜层的动态变化研究奠定了理论基础。其次,基于现有图像处理技术的应用,开发了空气源热泵除霜控制方法,通过对翅片表面结霜图像的采集、预处理、多阈值分割和信息特征判别等处理过程,得出除霜启停的判定条件。引入了室外换热器翅片表面结霜程度系数P来表征翅片表面结霜的程度,从而量化了除霜控制的要求。搭建了实验环境室,对现有机组常规除霜方法的“除霜不及时”和“无霜却除霜”的“误除霜”现象进行了分析。最后,基于上述方法,在两种工况条件下对新除霜控制方法进行了测试,分别以翅片表面结霜程度系数P值为0.5和0.08作为除霜启停的判定条件,验证了该除霜控制方法的可行性,相对于常规除霜控制方法,该方法能够实现按需除霜。本文的研究工作为后续对空气源热泵除霜控制方法研究提供了新的解决方法,新方法能够实现按需除霜的目的,为进一步研究提供了理论基础和技术储备。