一种基于双目镜筒的双相机PIV流场测量装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于双目镜筒的双相机PIV流场测量装置及其控制方法，装置主要由工业镜头、双目镜筒和两个触发式工业CCD相机、触发器组成。在此基础上加上双脉冲激光器、同步控制器与计算机可以组成PIV流场测量装置。测量过程中，双脉冲激光器直接照射被测流场，利用双目镜筒装置保证两个相机拍摄到同一区域；通过同步控制器与触发器控制两个相机的拍摄时间，获得两个互相关图像的拍摄时间间隔；双脉冲激光器的每一个脉冲光落到每一图像的感光时间内，以得到清晰的流场图像。结合图像的互相关处理，可以得到两帧互相关流场图像的速度矢量图，实现不同数量级流场流速的精确测量。本发明专利技术具有机构紧凑，测量范围大，测量精度高，工作稳定可靠，可重复性好的优点。

A double camera PIV flow field measurement device based on binocular lens and its control method

The invention provides a dual camera PIV flow field measuring device and a control method based on binocular barrel. The device is mainly composed of an industrial lens, a binocular barrel and two trigger industrial CCD cameras and triggers. On this basis, the PIV flow field measurement device can be composed of double pulse laser, synchronous controller and computer. In the process of measurement, double pulse laser irradiation was measured by flow field, the binocular tube device to ensure that the two camera to the same area; through the synchronous controller and trigger control of two cameras, two correlation image shooting time interval; double pulse laser pulse to each light sensitive time each image, in order to get a clear image of the field. Combining the cross correlation processing of the image, the velocity vector graph of the two frame cross correlation flow field image can be obtained, and the accurate measurement of the flow velocity at different magnitude of the flow field can be realized. The invention has the advantages of compact mechanism, large measuring range, high measurement precision, stable and reliable work and good repeatability.

【技术实现步骤摘要】
一种基于双目镜筒的双相机PIV流场测量装置及其控制方法
本专利技术涉及一种PIV图像采集装置，特别是涉及一种适用于不同流速流场测量的基于双目镜筒的双相机PIV流场测量装置及其控制方法。
技术介绍
所谓流场显示是将流场的某些特性进行可视化，从而获得该流场直观的信息。粒子图像测速技术（PIV）是在流场显示技术基础上发展起来的一种崭新的流速测量技术。随着计算机图像处理与光学技术等的发展，通过对采集图像的自相关或互相关处理，PIV技术可在同一时刻记录下整个测量平面的相关信息，从而可以获得流动的瞬时平面速度场。作为这里所用的术语，“相关性”包括自相关及互相关等。数字图像相关是对于不同时刻的两帧数字图像，寻求图像样本子区和目标子区的最佳匹配，其关键问题是相关匹配运算。而数字图像相关处理的基础是连续两帧时间间隔较短的图像。两幅图像必须具有一定的相关性，才能根据采集的图像处理得到所需要采集的数据结果。因此，在PIV流场测量时，最重要的便是获得清晰的流场图像。为了检测高速流动的液体或气体流场，测量系统需要采集连续的两张或多张清晰图像。特别是测量高速流体，两幅图像之间的时间间隔需要达到微秒（μs）级甚至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双目镜筒的双相机PIV流场测量装置，其特征在于：其包括：光学组件，将点光源转换成片光源，并照亮测量的流场区域；图像采集和存储组件，包括图像采集单元、双目镜筒以及镜头，所述光学组件的片光源经镜头反射至双目镜筒的两个目镜端口处，所述目镜端口处分别设置触发式工业CCD相机，所述触发式工业CCD相机与所述图像采集单元连接，两个触发式工业CCD相机采集的为同一区域的图像；控制系统组件，其包括计算机、同步控制器以及触发器，所述触发器与触发式工业CCD相机连接，所述计算机通过同步控制器与所述光学组件连接，所述同步控制器通过内部时基产生周期的脉冲触发信号并控制光学组件动作。

【技术特征摘要】
1.一种基于双目镜筒的双相机PIV流场测量装置，其特征在于：其包括：光学组件，将点光源转换成片光源，并照亮测量的流场区域；图像采集和存储组件，包括图像采集单元、双目镜筒以及镜头，所述光学组件的片光源经镜头反射至双目镜筒的两个目镜端口处，所述目镜端口处分别设置触发式工业CCD相机，所述触发式工业CCD相机与所述图像采集单元连接，两个触发式工业CCD相机采集的为同一区域的图像；控制系统组件，其包括计算机、同步控制器以及触发器，所述触发器与触发式工业CCD相机连接，所述计算机通过同步控制器与所述光学组件连接，所述同步控制器通过内部时基产生周期的脉冲触发信号并控制光学组件动作。2.根据权利要求1所述的基于双目镜筒的双相机PIV流场测量装置，其特征在于，所述光学组件包括双脉冲激光器以及光学镜组，所述光学镜组可将双脉冲激光器产生的光束转变成片光源。3.根据权利要求1所述的基于双目镜筒的双相机PIV流场测量装置，其特征在于，所述双目镜筒包括一个物镜端口和两个目镜端口，两个目镜端口分别与两个触发式工业CCD相机相连。4.根据权利要求1或3所述的基于双目镜筒的双相机PI...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，左春柽，于影，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33