基于粒子图像测速的加速度测量方法、装置和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种基于粒子图像测速的加速度测量方法、装置和存储介质，所述方法包括：向被测流体中发送示踪粒子；发射时间间隔为500ns～50us的四脉冲激光照亮所述示踪粒子，所述四脉冲激光包括第一脉冲激光、第二脉冲激光、第三脉冲激光和第四脉冲激光；获取所述四脉冲激光照亮的示踪粒子图像；基于所述示踪粒子图像获取所述流体的速度与加速度。首先向被测流体中发送示踪粒子，向示踪粒子发射时间间隔为500ns～50us的四脉冲激光照射示踪粒子，再分别获取四个脉冲激光照射的示踪粒子图像，由于四个脉冲激光之间的时间间隔极短，因此，可以通过获取的跨帧图像中的示踪粒子对计算示踪粒子速度及加速度。

Acceleration measurement method, device and storage medium based on particle image velocimetry

【技术实现步骤摘要】
基于粒子图像测速的加速度测量方法、装置和存储介质
本专利技术涉及激光测速
中的粒子图像测速(ParticleImageVelocimetry，PIV)技术，特别涉及一种基于粒子图像测速的加速度测量方法、装置和存储介质。
技术介绍
传统的PIV技术一般采用脉冲激光器配合曝光相机得到连续的2幅粒子图像，利用获取的两幅图像来计算得到粒子的速度，通过控制这个过程的重复频率，通常为5Hz-10Hz，来得到一系列数据，通过计算多个速度的平均值来获取最终的粒子速度计算值。也可以利用高频PIV技术，即采用高频脉冲激光器配合高速相机在短时间内得到大量的时间间隔较短的粒子图像，进而利用获取的两幅图像来计算得到粒子的速度。然而，上述的两种PIV技术都有各自的特点和局限性：第一种PIV技术，双脉冲激光器的单脉冲功率一般可以做得很大，比如350mJ-1J，对应地相机也可以选用分辨率很高的曝光CCD相机，可以测量面积很大的研究对象，但是频率和相机的传输速度受到限制，并且，1秒内只能得到5对或10对粒子图像，也就是5个或10个速度场，导致两个相邻速度场之间不存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于粒子图像测速的加速度测量方法，其特征在于，包括：/n向被测流体中发送示踪粒子；/n发射时间间隔为500ns～50us的四脉冲激光照亮所述示踪粒子，所述四脉冲激光包括第一脉冲激光、第二脉冲激光、第三脉冲激光和第四脉冲激光；/n获取所述四脉冲激光照亮的示踪粒子图像；/n基于所述示踪粒子图像获取所述流体的速度与加速度。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于粒子图像测速的加速度测量方法，其特征在于，包括：
向被测流体中发送示踪粒子；
发射时间间隔为500ns～50us的四脉冲激光照亮所述示踪粒子，所述四脉冲激光包括第一脉冲激光、第二脉冲激光、第三脉冲激光和第四脉冲激光；
获取所述四脉冲激光照亮的示踪粒子图像；
基于所述示踪粒子图像获取所述流体的速度与加速度。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述示踪粒子图像获取粒子的速度与加速度包括：
基于所述示踪粒子图像，采用互相关算法获取粒子速度；
基于所述粒子速度获取粒子加速度。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述粒子速度获取粒子加速度包括：
基于第一CCD相机从T0时刻开始依次获取的两幅图像，利用互相关算法获取粒子速度v1；
基于第二CCD相机从T0+Δt时刻开始依次获取的两幅图像，利用互相关算法获取粒子速度v2；
获取的粒子加速度a为：


4.根据权利要求1-3中任一项中所述的方法，其特征在于，任一所述四脉冲激光的脉冲宽度为6ns-10ns。


5.根据权利要求1-3中任一项中所述的方法，其特征在于，所述获取所述脉冲激光照射的示踪粒子的图像包括：
通过第一CCD相机的首次曝光获取所述第一脉冲激光照射的第一示踪粒子图像；
通过第一CCD相机的第二次曝光获取所述第二脉冲激光照射的第二示踪粒子图像；
通过第二CCD相机的首次曝光获取所述第三脉冲激光照射的第三示踪粒子图像；
通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈植，黄振新，冯黎明，杨可，吴继飞，李寿涛，陈然，孙智伟，郑向金，廖晓林，杨昕鹏，熊贵天，邓吉龙，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心，
类型：发明
国别省市：四川;51