一种基于切片式光测图像的三维流场重构方法技术

本发明专利技术公开了一种基于切片式光测图像的三维流场重构方法，包括：沿宽度方向对超声速流场进行切片，并基于NPLS技术在每个切片截面上获取若干二维流场图像；对每个切片截面获得的二维流场图像进行时均处理，得到每个切片截面对应的二维时均流场图像，并对各二维时均流场图像进行滤波处理；对二维时均流场图像进行边缘提取，得到每个切片截面对应的边缘提取图像；对各切片截面的边缘提取图像进行拟合，并基于边缘拟合曲线生成流场的曲面点云数据，完成三维流场重构。本发明专利技术应用于流体力学领域，通过NPLS技术获得超声速流场中不同截面二维流场图像，并结合数学方法重构获得三维流场结构，能够有效地对流场特性进行进一步的识别。能够有效地对流场特性进行进一步的识别。能够有效地对流场特性进行进一步的识别。

【技术实现步骤摘要】
一种基于切片式光测图像的三维流场重构方法


[0001]本专利技术涉及流体力学
，具体是一种基于切片式光测图像的三维流场重构方法。

技术介绍

[0002]纳米示踪的平面激光散射(NPLS)技术是一种瞬态、非接触式的流动显示技术，其核心是采用纳米粒子作为示踪粒子，具有高时空分辨率和高信噪比等特点。该实验系统在流场内加入流动跟随性好的纳米粒子，激光通过光学元件产生的片光源照亮实验区域，示踪粒子在片光照射下发生瑞利散射变亮，然后可通过高分辨率CCD相机记录流场。大量实验表明，NPLS技术可以很好地再现超声速流场中精细流动结构。
[0003]通过NPLS技术可以获得品质较高的流场结构图像，正如图1所示，从图1中可看出拍摄的是流场二维结构，是沿某一方向的切片，三维流场结构无法通过CCD相机直接记录。但在实际应用中，大多数复杂流动都呈现三维特性，因此重构三维流场对进一步认识流场特性具有重要意义。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种基于切片式光测图像的三维流场重构方法，以便于进一步识别流场特性。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于切片式光测图像的三维流场重构方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，沿宽度方向对超声速流场进行切片，并基于NPLS技术在每个切片截面上获取若干二维流场图像；步骤2，对每个切片截面获得的二维流场图像进行时均处理，得到每个切片截面对应的二维时均流场图像，并对各二维时均流场图像进行滤波处理；步骤3，对各滤波后的二维时均流场图像进行边缘提取，得到每个切片截面对应的边缘提取图像；步骤4，对各切片截面的边缘提取图像进行拟合，并基于边缘拟合曲线生成流场的曲面点云数据，完成三维流场重构。2.根据权利要求1所述的基于切片式光测图像的三维流场重构方法，其特征在于，步骤1中，所述沿宽度方向对超声速流场进行切片，具体为：沿宽度方向对超声速流场进行等间隔的切片。3.根据权利要求1或2所述的基于切片式光测图像的三维流场重构方法，其特征在于，步骤2中，所述对每个切片截面获得的二维流场图像进行时均处理，得到每个切片截面对应的二维时均流场图像，具体为：将同一切片截面各二维流场图像对应位置的灰度信息直接乘以系数1/N再相加后添加至空白图像模板，即得到该切片截面对应的二维时均流场图像，其中，N为一切片截面上所获取二维流场图像的数量。4.根据权利要求1或2所述的基于切片式光测图像的三维流场重构方法，其特征在于，步骤2中，所述对各二维时均流场图像进行滤波处理，具体为：利用二维高斯函数对各二维时均流场图像进行线性滤波。5.根据权利要求1或2所述的基于切片式光测图像的三维流场重构方法，其特征在于，步骤3中，采用拉普拉斯算子对各滤波后的二维时均流场图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：温景浩，王前程，赵玉新，张若凌，马力，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：