大范围表面流速场的图像处理系统及其同步实时量测方法技术方案

本发明专利技术属于水利量测技术领域，包括多个ＣＣＤ摄像机、视频信号同步器、多台计算机、图像采集卡、局域网或图像实时采集与处理程序，以及流场示踪颗粒；一台计算机中的图像采集卡与其相连的Ｍ个ＣＣＤ摄像机镜头组成一个相对独立的子系统；将全部摄像机用视频信号同步器连接，实现外同步；各子系统的计算机连成局域网，实现内同步。本发明专利技术流速量测范围大，精度高，系统配置灵活，使用方便，可用于恒定流和非恒定流模型试验大范围流场的同步实时量测。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水利量测
，特别涉及大范围表面流速场的同步实时量测方法。现有的河工、港工和水工模型试验中，对水流速度的量测方法大致有三类一是采用浮标示踪人工计时或拍照后分析处理，这一方法费时费力且精度不高，只适于单点流速的近似量测，无法用于大面积水域流速的精确量测。第二类方法是采用水槽试验的常用仪器。如旋桨流速仪，相对于浮标示踪人工计时方法，其量测精度有所提高，但只适于单点流速量测，测量的最小流速大于2.0cm/s；此外，当泥沙含量较高时，旋桨流速仪的精度降低，甚至难以使用。类似的仪器还有超声流速仪、电磁流速仪等，但在含沙水流中都难于应用。第三类方法是应用颗粒示踪与图像处理技术(王兴奎等河工模型试验流场量测中的图像摄取系统及图像处理方法，专利技术专利号ZL 94 1 19429.9)。该专利技术采用摄像机摄取信号，经信号线路传输到控制室的录像机记录，试验结束后再用录像机回放进行图像处理，得到全流场的流速流态数据。如在清华大学三峡泥沙模型试验中，测量流场的范围约500m2，安装了23个摄像机。如要完全同步测量，则需配置23台录像机，这一方面增加了设备成本，另一方面也使操作繁杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大范围表面流速场的图像处理系统，其特征在于，包括多个ＣＣＤ摄像机、与该ＣＣＤ摄像机相连的视频信号同步器、多台计算机、设置在该计算机中的图像采集卡、局域网和图像实时采集与处理程序，以及流场示踪颗粒；所说的一台计算机中的图像采集卡共有Ｍ个输入端口，与其相连的Ｍ个ＣＣＤ摄像机的摄像镜头组成一个相对独立的子系统；将全部摄像机用视频信号同步器连接，实现外同步；各子系统的计算机连成局域网通过网络进行协同操作，实现内同步。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴奎，禹明忠，李丹勋，王殿常，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]