一种高温气流扰动下空气折射率三维重构测量方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种高温气流扰动下空气折射率三维重构测量方法
本专利技术涉及一种通过数字图像相关技术在高温气流扰动下获取透过空气场光线偏折角来重构扰动空气场折射率三维分布方法，属于气动光学测量和三维重建
技术介绍
光学方法由于具有非接触、全场测量的优点，广泛应用于变形测量。但是在高温大气环境下，利用光学方法进行变形测量面临诸多困难，其中面临的一个难题是气流扰动严重干扰光学成像。一般在200℃以上，空气扰动就会严重干扰光学方法测量变形，并且随着温度升高，空气扰动剧烈程度加剧。特别对于高温下高精度变形测量，必须去除空气扰动的干扰。一种方法是抽真空，但对于大型结构变形测量，特别是工程实际应用中，抽真空是很难做到的。另一种方法就是实时给出高温下空气的扰动规律，对于光学方法测量变形，需要得到实时的空气折射率三维分布，由此计算出变形测量中空气扰动对光学成像造成的畸变，在测量变形过程中去掉空气扰动造成的该畸变量，从而实现高温下去除空气扰动的目的。从投影图像重建三维空间分布物理量的问题，数学家Radon在理论上给出其理论基础中心切片定理，即被测体图像在某一视角下平行投影的一维傅里叶变换...
【技术保护点】
一种高温气流扰动下空气折射率三维重构测量方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)建立气流扰动下空气折射率三维重构测量系统，该系统包括：m个CCD相机和m个散斑背景板，CCD相机和散斑背景板数量相同，CCD相机和散斑背景板布置在以被测空气场(3)为中心的同一平面圆周上，且等间距布置，该圆周直径为D，每个CCD相机透过被测空气场正对一个散斑背景板，m为大于等于2的正整数；2)在被测空气场(3)被加热之前，用所述的m个CCD相机透过被测空气场(3)同时拍摄对应的散斑背景板，拍摄得到的散斑图像作为参考图像；3)将被测空气场(3)加热到200℃以上，在加热过程中某一时刻用所述的m...
【技术特征摘要】
1.一种高温气流扰动下空气折射率三维重构测量方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)建立气流扰动下空气折射率三维重构测量系统，该系统包括：m个CCD相机和m个散斑背景板，CCD相机和散斑背景板数量相同，CCD相机和散斑背景板布置在以被测空气场(3)为中心的同一平面圆周上，且等间距布置，该圆周直径为D，每个CCD相机透过被测空气场正对一个散斑背景板，m为大于等于2的正整数；2)在被测空气场(3)被加热之前，用所述的m个CCD相机透过被测空气场(3)同时拍摄对应的散斑背景板，拍摄得到的散斑图像作为参考图像；3)将被测空气场(3)加热到200℃以上，在加热过程中某一时刻用所述的m个CCD相机透过被加热的被测空气场(3)同时拍摄所对应的散斑背景板，拍摄得到的散斑图像与步骤2)中参考图像对比，CCD相机和散斑背景板所在平面设为Oxy平面，z轴方向垂直于Oxy平面，用数字图像相关方法计算出由于空气扰动造成的每个散斑背景板上散斑图像畸变沿z轴方向位移场v；4)m个CCD相机在同一平面内间隔180°/m角度，透过被测空气场(3)拍摄散斑背景板计算对应的m个角度散斑图像z轴方向位移场，分别记为v1,v2,...,vm，通过用样条插值得到0到180度任一角度θ的散斑图像位移场vθ，θ∈(0,π)；5)由步骤4)得到0到180度任一角度θ的散斑图像位移场vθ，由下式：
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