一种智能高精度气泡三维形状获取系统技术方案

本发明专利技术提供了一种智能高精度气泡三维形状获取系统，包括虚拟双目立体视觉照相平台、钢丝绳升降台和气泡三维形状重建算法；虚拟双目立体视觉照相平台包括载物平台、四面平面镜和高速摄像机，拍摄目标分别通过左右两边对称的平面镜反射同时在高速摄像机上成像。钢丝绳升降台用于搭载虚拟双目立体视觉照相平台进行竖直提升与下降，驱动装置包括步进电机和控制系统，用于对升降机构进行控制。气泡三维形状重建算法模块假设气泡的每一层为椭圆，并基于图像处理得到的气泡边缘信息确定椭圆的长短轴，最后将椭圆层层叠加。该系统能够对不同流速流体中气泡运动过程进行高精度的跟踪拍摄和气泡三维形状的获取。

An intelligent and high-precision 3D shape acquisition system for bubbles

The invention provides an intelligent high precision bubble 3D shape acquisition system, including virtual binocular stereo vision camera platform, the wire rope lifting table and bubble 3D shape reconstruction algorithm; virtual binocular stereo vision camera platform comprises a loading platform, surrounded by a plane mirror and a high-speed camera, shooting target respectively through the left and right sides of the symmetrical plane mirror in the high-speed camera and reflection imaging. The wire rope lifting platform is used for carrying up the vertical Binocular Stereo Vision Photography platform for vertical lifting and descending. The driving device includes stepper motor and control system, which is used for controlling the lifting mechanism. The bubble 3D shape reconstruction algorithm module assumes that each layer of the bubble is ellipse, and the long and short axis of the ellipse is determined based on the bubble edge information obtained by image processing, and finally the ellipse is stacked up. The system can accurately track the motion of bubbles in different flow velocity fluid and obtain the three-dimensional shape of the bubble.

【技术实现步骤摘要】
一种智能高精度气泡三维形状获取系统
本专利技术涉及的是流体中气泡三维形状高精度获取
，具体地，涉及一种智能高精度气泡三维形状获取系统。
技术介绍
钍基熔盐堆以其安全性好、核燃料长期供应、核废料最小化、产能高、物理防核扩散等优点，成为第四代反应堆核能系统的六种候选堆型之一。同等质量的钍燃料产生的能量是铀燃料的200-250倍，而且在地壳内钍资源的蕴藏量是铀资源的3倍，特别是在中国，钍资源居世界第二位，其蕴藏量约为铀资源的6倍，钍基熔盐堆在我国具有广阔的发展前景。熔盐堆在运行过程中会不断产生放射性的氪和氙等裂变气体，这些裂变气体，具有较大的中子吸收截面，被称为中子毒物；而中子是钍基熔盐堆能够达到自持的必要条件，同时，这些中子毒物在熔盐中以微气泡的形式存在，随着反应堆的运行气泡不断增多并积累，如果不及时脱除，会严重影响反应堆的传热特性。为了提高热中子的利用率和反应堆的稳定性，保证反应堆稳定高效的运行，必须在熔盐堆运行过程中，在线脱除氪、氙等裂变气体。针对液态熔盐特殊的性质，国际上比较公认的是鼓泡脱气法：在回路中注入特定尺寸的氦气泡，裂变气体通过传质进入氦气泡，最后进行气液分离。气液分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能高精度气泡三维形状获取系统，其特征在于，包括虚拟双目立体视觉照相平台、钢丝绳升降台和气泡三维形状重建算法模块；其中：所述虚拟双目立体视觉照相平台与钢丝绳升降台相连，用于跟踪拍摄气泡的二维图片信息；所述气泡三维形状重建算法模块基于虚拟双目立体视觉照相平台得到的二维图片信息，假设气泡的每一层为椭圆，提取出气泡的三维信息。

【技术特征摘要】
1.一种智能高精度气泡三维形状获取系统，其特征在于，包括虚拟双目立体视觉照相平台、钢丝绳升降台和气泡三维形状重建算法模块；其中：所述虚拟双目立体视觉照相平台与钢丝绳升降台相连，用于跟踪拍摄气泡的二维图片信息；所述气泡三维形状重建算法模块基于虚拟双目立体视觉照相平台得到的二维图片信息，假设气泡的每一层为椭圆，提取出气泡的三维信息。2.根据权利要求1所述的智能高精度气泡三维形状获取系统，其特征在于，所述虚拟双目立体视觉照相平台包括载物平台、平面镜组合模块、高速摄像机以及图像采集计算机；其中：所述平面镜组合模块主要由四面平面镜组成，并通过紧贴固定在载物平台上的角铝表面而实现与载物平台的垂直放置；其中，四面平面镜从左向右依次设置，且四面平面镜的上端端部位于同一条水平线上；其中中间两面平面镜的上端端部在载物平台的中轴线上呈90°连接，且中间两面平面镜的上端端部距离载物平台下端的距离与两边两面平面镜的上端端部距离中间两面平面镜的上端端部的水平距离相等，且两边两面平面镜的上端端部延长线夹角为45°；高速摄像机固定在载物平台的中轴线上，中间两面平面镜中的气泡影像能够分别呈现在高速摄像机镜头的左右像平面；所述高速摄像机采集的图像发送至图像采集计算机，所述图像采集计算机用于时时观测高速摄像机的拍摄情况并存储图片。3.根据权利要求2所述的智能高精度气泡三维形状获取系统，其特征在于，四面平面镜的尺寸相同，并沿载物平台的中轴线对称放置。4.根据权利要求1所述的智能高精度气泡三维形状获取系统，其特征在于，所述钢丝绳升降台包括铝型材支架、亚克力载物箱、导轨滑块导向系统、定滑轮-钢丝绳牵引系统、步进电机以及控制系统；其中：所述铝型材支架主要由铝型材与角铝连接组成，并作为钢丝绳升降台的支撑与固定结构；所述亚克力载物箱主要由四块亚克力板通过L型铁片连接组成，亚克力载物箱的顶部开孔，穿入钢丝绳并通过夹头固定；所述亚克力载物箱与导轨滑块导向系统相连接，保证亚克力载物箱在运动过程中始终保持竖直上升；所述导轨滑块导向系统主要由导轨与滑块组成，其中导轨与铝型材支架相连接，滑块与亚克力载物箱相连接，导轨滑块导向系统用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹俊连，张婷婷，张波涛，王德忠，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31