一种水下原位激光粒子成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种水下原位激光粒子成像装置，该装置激光发生器，防水密封后放置于目标水域中，用于为目标水域提供入射光源；图像采集装置，防水密封后放置于目标水域中，用于获取目标水域图像，并将获得图像存储到存储器中或直接传输给计算机；计算机，读取存储器中的图像或直接与图像采集装置相连。本实用新型专利技术具有水下近距离获取流场情况，实现原位观测的优点，并且增加支架后能够增加观测角度。

【技术实现步骤摘要】
一种水下原位激光粒子成像装置
本技术涉及一种成像装置，特别是一种水下原位激光粒子成像装置。
技术介绍
激光粒子成像技术可以通过粒子运动观测到流场的情况，可以在瞬时得到大量空间点上的速度分布信息，同时具有较高的测量精度，是当前流体力学测量研究的热门课题，因此对这种技术进行改进提升非常有必要。已有的激光粒子成像装置主要有随车运动和固定不动两种类型，前者应用环境是拖曳水池，分随车式和岸式两种，后者主要在循环水槽以及其他小型环境中应用。拖曳水池是用船舶模型试验方法来了解船舰的各项性能的实验水池，主要服务于船舶方向，对于其他方向的水动力研究来说，还是以小型水槽为主，应用于此类环境的激光粒子成像技术并不能够水下近距离观测流场情况的装置，在实际使用过程中相当不便，因此一种水下原位激光粒子成像装置是十分有意义的。
技术实现思路
针对上述不足，本技术提供一种水下原位激光粒子成像装置，通过将激光发生器和图像采集装置放入水中，在水下近距离拍摄示踪粒子运动图像、做到原位观测的水下原位激光粒子，从而实现对水下流场的原位监测。为解决上述问题，本技术采用以下技术方案：一种水下原位激光粒子成像装置，包括：激光发生器、图像采集装置、存储器和计算机，所述激光发生器防水密封后放置于目标水域中，用于为目标水域提供入射光源；所述图像采集装置防水密封后放置于目标水域中，用于获取目标水域图像，并将获得图像存储到存储器中或直接传输给计算机；所述计算机读取存储器中的图像或直接与图像采集装置相连。进一步的，所述图像采集装置包括依次相连的光学透镜、CCD图像传感器、视频处理系统，光学透镜接受图像传递给CCD图像传感器，CCD图像传感器将光学信号转换成电信号，经由视频处理系统进一步放大，储存到存储器中或直接传输给计算机。进一步的，所述存储器为SD卡。进一步的，所述激光发生器和图像采集装置均密封在透明的盒子里。进一步的，所述目标水域中具有示踪粒子。相对于现有技术，本技术的有益效果：本技术对激光发生器和图像采集装置采取了密闭措施。本技术可做到在水下，特别是在水槽等常用小型环境中近距离拍摄示踪粒子运动图像，实现原位观测，弥补了已有的激光粒子成像装置在此类环境中无法水下直接观测的空白。本技术具有使用方便，相较已有的固定式粒子成像装置，观测角度增加的特点。附图说明图1是水下原位激光粒子成像系统的模型简图；图2是本水下原位激光粒子成像系统的详细结构图；图中，激光发射器1、图像采集装置2、计算机3、示踪粒子4、盒子5。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。如图1-2所示，本技术提供一种水下原位激光粒子成像装置，包括：激光发生器1，防水密封后放置于目标水域中，用于为目标水域提供入射光源；图像采集装置2，防水密封后放置于目标水域中，用于获取目标水域图像，并将获得图像存储到存储器中或直接传输给计算机3；所述存储器为SD卡。计算机3，读取存储器中的图像或直接与图像采集装置2相连。所述图像采集装置2包括依次相连的光学透镜、CCD图像传感器、视频处理系统，光学透镜接受图像传递给CCD图像传感器，CCD图像传感器将光学信号转换成电信号，经由视频处理系统进一步放大，储存到存储器中或直接传输给计算机3。所述激光发生器1和图像采集装置2均密封在透明的盒子5里，用来保护激光发生器1和图像采集装置2，保证激光发生器1和图像采集装置2与水隔绝、正常工作；并附有可拆装支架，可做到在水下近距离拍摄示踪粒子运动图像，实现水下原位观测。所述目标水域中具有示踪粒子4，示踪粒子4用于反映流场变化。本技术的工作过程如下：步骤(1)、首先，系统开机，打开激光发生器1、图像采集装置2和计算机3，将激光发生器1和图像采集装置2投放至指定水域，在目标水域中散入示踪粒子4，激光发生器1对目标水域进行照明，示踪粒子4跟随流体运动，并反射入射光源的光线；步骤(2)、打开图像采集装置2，图像采集装置2接收示踪粒子反射的光线，获得目标水域的成像图像，并将成像图像直接传输给计算机3；步骤(3)、计算机3接收成像图像后，对图像进行处理，首先对图像进行增强处理，以区分粒子及背景，并对粒子实施识别与定位；其次，对识别到的粒子在不同时间点内的位置进行比较，得到各粒子在时间间隔内的平均速度矢量；不同粒子的速度矢量构成目标流场空间点上的速度分布信息，用以推算相应的流场空间结构和流动特性。上述处理均为本领域的常规处理方式，不是本技术所要保护的。以上所述的仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本技术整体构思前提下，还可以做出若干改变和改进，这些也应该视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下原位激光粒子成像装置，其特征在于，包括：激光发生器、图像采集装置、存储器和计算机，所述激光发生器防水密封后放置于目标水域中；所述图像采集装置防水密封后放置于目标水域中，用于获取目标水域图像，并将获得图像存储到存储器中或直接传输给计算机；所述计算机读取存储器中的图像或直接与图像采集装置相连。

【技术特征摘要】
1.一种水下原位激光粒子成像装置，其特征在于，包括：激光发生器、图像采集装置、存储器和计算机，所述激光发生器防水密封后放置于目标水域中；所述图像采集装置防水密封后放置于目标水域中，用于获取目标水域图像，并将获得图像存储到存储器中或直接传输给计算机；所述计算机读取存储器中的图像或直接与图像采集装置相连。2.根据权利要求1所述一种水下原位激光粒子成像装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋宏，陆书妍，赵莹，解青，吴超钒，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33