获取包含模型边界的粒子图的设备、方法、装置及介质制造方法及图纸

本申请公开了获取包含模型边界的粒子图的设备、方法、装置及介质，涉及背景纹影技术领域。该设备中，通过双光源、双相机，粒子平面位于第一相机的焦平面上，模型位于第二相机的焦平面上，当控制第一光源、第二光源、第一相机、第二相机同时打开时，同时拍摄模型的边界和粒子平面，解决了传统的背景纹影技术中无法时时得到模型边界的问题，尽可能地避免了先拍摄粒子平面或先拍摄模型边界图时，因模型边界出现抖动而导致背景纹影技术测量出现误差的情况的发生；实现了对带有固壁表面流场的密度变化的测量。此外，本申请还提供一种获取包含模型边界的粒子图的方法、装置以及介质，效果同上。效果同上。效果同上。

【技术实现步骤摘要】
获取包含模型边界的粒子图的设备、方法、装置及介质


[0001]本申请涉及背景纹影
，特别是涉及一种获取包含模型边界的粒子图的设备、方法、装置及介质。

技术介绍

[0002]为了对边界层空间场进行定量测量，需要将高速纹影和粒子图像测速技术的优点结合起来，进而发展出背景纹影定量测量技术，定量测量流场中密度变化。
[0003]但是在使用传统的背景纹影技术测量带有固壁的边界层流场时，由于相机焦平面放置的是粒子平面，而模型则安装在实验仓中，粒子平面和模型边界不在同一个平面，因此无法同时获得粒子图和模型的边界。若模型在实验过程中可能出现抖动现象，无法同时获得粒子图和模型的边界可能会给背景纹影技术测量带来很大的误差。
[0004]因此，如何通过背景纹影技术同时拍摄粒子图和模型边界是本领域人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种获取包含模型边界的粒子图的设备、方法、装置及介质，用于通过背景纹影技术同时拍摄粒子图和模型边界。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供一种获取包含模型边界的粒子图的设备，包括：第一光源、第二光源、第一相机、第二相机、反射镜、分光镜；粒子平面、所述第一光源、所述反射镜、所述第二光源位于模型的第一侧；所述分光镜、所述第一相机、所述第二相机位于所述模型的第二侧；所述粒子平面、所述分光镜、所述第一相机位于所述第一光源发出的光束的传输方向上；所述粒子平面位于所述第一相机的焦平面上；所述反射镜、所述模型、所述分光镜、所述第二相机位于所述第二光源发出的光束的传输方向上；所述模型位于所述第二相机的焦平面上；控制器用于控制所述第一光源、所述第二光源、所述第一相机、所述第二相机同步打开；获取所述第一相机拍摄的所述粒子平面所得到的粒子图以及所述第二相机拍摄的所述模型的边界图；将所述粒子图与所述边界图进行融合以便获取包含所述模型的边界的粒子图。
[0007]优选地，还包括：第一透镜、第二透镜；所述第一透镜位于所述第一光源和所述粒子平面之间，且位于所述第一光源发出的光束的传输方向上；所述第二透镜位于所述第二光源和所述反射镜之间，且位于所述第二光源发出的光束的传输方向上。
[0008]优选地，还包括：第一滤光片、第二滤光片；所述第一滤光片位于所述第一相机和所述分光镜之间，且位于所述第一光源发出
的光束的传输方向上；所述第二滤光片位于所述第二相机和所述分光镜之间，且位于所述第二光源发出的光束的传输方向上。
[0009]优选地，所述第一相机与所述第二相机互相垂直放置，且所述第一相机的视场角与所述第二相机的视场角相同。
[0010]为了解决上述技术问题，本申请还提供一种获取包含模型边界的粒子图的方法，应用于包含第一光源、第二光源、第一相机、第二相机、反射镜、分光镜的设备，粒子平面、所述第一光源、所述反射镜、所述第二光源位于模型的第一侧；所述分光镜、所述第一相机、所述第二相机位于所述模型的第二侧；所述粒子平面、所述分光镜、所述第一相机位于所述第一光源发出的光束的传输方向上；所述粒子平面位于所述第一相机的焦平面上；所述反射镜、所述模型、所述分光镜、所述第二相机位于所述第二光源发出的光束的传输方向上；所述模型位于所述第二相机的焦平面上；所述方法包括：控制所述第一光源、所述第二光源、所述第一相机、所述第二相机同步打开；获取所述第一相机拍摄的所述粒子平面所得到的粒子图以及所述第二相机拍摄的所述模型的边界图；将所述粒子图与所述边界图进行融合以便获取包含所述模型的边界的粒子图。
[0011]优选地，在所述控制所述第一光源、所述第二光源、所述第一相机、所述第二相机同步打开之后，所述获取所述第一相机拍摄的所述粒子平面所得到的粒子图以及所述第二相机拍摄的所述模型的边界图之前，所述方法还包括：获取所述第一光源的第一当前光强、所述第二光源的第二当前光强；判断所述第一当前光强和所述第二当前光强是否均满足对应的目标光强；若是，则进入所述获取所述第一相机拍摄的所述粒子平面所得到的粒子图以及所述第二相机拍摄的所述模型的边界图的步骤；若否，则调节所述第一当前光强或所述第二当前光强至所述目标光强，并进入所述判断所述第一当前光强和所述第二当前光强是否均满足对应的目标光强的步骤。
[0012]优选地，在所述控制所述第一光源、所述第二光源、所述第一相机、所述第二相机同步打开之前，所述方法还包括：控制所述第二光源打开；调节所述第二相机的光圈的大小以便于所述第二相机位于所述模型位于所述第二相机的焦平面的位置上；控制所述第二相机拍摄所述模型的边界获得初始的模型边界图；控制所述第二光源、所述第二相机关闭；对应地，在所述将所述粒子图与所述边界图进行融合以便获取包含所述模型的边界的粒子图之前，所述方法还包括：根据所述初始的模型边界图判断所述边界图是否为所述模型的边界图；若是，则进入所述将所述粒子图与所述边界图进行融合以便获取包含所述模型的边界的粒子图的步骤；若否，则控制所述第一光源、所述第二光源、所述第一相机、所述第二相机关闭，并返回所述控制所述第一光源、所述第二光源、所述第一相机、所述第二相机同步打开的步
骤。
[0013]为了解决上述技术问题，本申请还提供一种获取包含模型边界的粒子图的装置，应用于包含第一光源、第二光源、第一相机、第二相机、反射镜、分光镜的设备，粒子平面、所述第一光源、所述反射镜、所述第二光源位于模型的第一侧；所述分光镜、所述第一相机、所述第二相机位于所述模型的第二侧；所述粒子平面、所述分光镜、所述第一相机位于所述第一光源发出的光束的传输方向上；所述粒子平面位于所述第一相机的焦平面上；所述反射镜、所述模型、所述分光镜、所述第二相机位于所述第二光源发出的光束的传输方向上；所述模型位于所述第二相机的焦平面上；所述装置包括：控制模块，用于控制所述第一光源、所述第二光源、所述第一相机、所述第二相机同步打开；获取模块，用于获取所述第一相机拍摄的所述粒子平面所得到的粒子图以及所述第二相机拍摄的所述模型的边界图；融合模块，用于将所述粒子平面与所述边界图进行融合以便获取包含所述模型的边界的粒子图。
[0014]为了解决上述技术问题，本申请还提供一种获取包含模型边界的粒子图的装置，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述的获取包含模型边界的粒子图的方法的步骤。
[0015]为了解决上述技术问题，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的获取包含模型边界的粒子图的方法的步骤。
[0016]本申请所提供的一种获取包含模型边界的粒子图的设备，包括：第一光源、第二光源、第一相机、第二相机、反射镜、分光镜；粒子平面、第一光源、反射镜、第二光源位于模型的第一侧；分光镜、第一相机、第二相机位于模型的第二侧；粒子平面、分光镜、第一相机位于第一光源发出的光束的传输方向上；粒子平面位于第一相机的焦平面上；反射镜、模型、分光镜、第二相机位于第二光源发出的光束的传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种获取包含模型边界的粒子图的设备，其特征在于，包括：第一光源、第二光源、第一相机、第二相机、反射镜、分光镜；粒子平面、所述第一光源、所述反射镜、所述第二光源位于模型的第一侧；所述分光镜、所述第一相机、所述第二相机位于所述模型的第二侧；所述粒子平面、所述分光镜、所述第一相机均位于所述第一光源发出的光束的传输方向上；所述粒子平面位于所述第一相机的焦平面上；所述反射镜、所述模型、所述分光镜、所述第二相机位于所述第二光源发出的光束的传输方向上；所述模型位于所述第二相机的焦平面上；控制器用于控制所述第一光源、所述第二光源、所述第一相机、所述第二相机同步打开；获取所述第一相机拍摄的所述粒子平面所得到的粒子图以及所述第二相机拍摄的所述模型的边界图；将所述粒子图与所述边界图进行融合以便获取包含所述模型的边界的粒子图。2.根据权利要求1所述的获取包含模型边界的粒子图的设备，其特征在于，还包括：第一透镜、第二透镜；所述第一透镜位于所述第一光源和所述粒子平面之间，且位于所述第一光源发出的光束的传输方向上；所述第二透镜位于所述第二光源和所述反射镜之间，且位于所述第二光源发出的光束的传输方向上。3.根据权利要求1或2所述的获取包含模型边界的粒子图的设备，其特征在于，还包括：第一滤光片、第二滤光片；所述第一滤光片位于所述第一相机和所述分光镜之间，且位于所述第一光源发出的光束的传输方向上；所述第二滤光片位于所述第二相机和所述分光镜之间，且位于所述第二光源发出的光束的传输方向上。4.根据权利要求3所述的获取包含模型边界的粒子图的设备，其特征在于，所述第一相机与所述第二相机互相垂直放置，且所述第一相机的视场角与所述第二相机的视场角相同。5.一种获取包含模型边界的粒子图的方法，其特征在于，应用于包含第一光源、第二光源、第一相机、第二相机、反射镜、分光镜的设备，粒子平面、所述第一光源、所述反射镜、所述第二光源位于模型的第一侧；所述分光镜、所述第一相机、所述第二相机位于所述模型的第二侧；所述粒子平面、所述分光镜、所述第一相机位于所述第一光源发出的光束的传输方向上；所述粒子平面位于所述第一相机的焦平面上；所述反射镜、所述模型、所述分光镜、所述第二相机位于所述第二光源发出的光束的传输方向上；所述模型位于所述第二相机的焦平面上；所述方法包括：控制所述第一光源、所述第二光源、所述第一相机、所述第二相机同步打开；获取所述第一相机拍摄的所述粒子平面所得到的粒子图以及所述第二相机拍摄的所述模型的边界图；将所述粒子图与所述边界图进行融合以便获取包含所述模型的边界的粒子图。6.根据权利要求5所述的获取包含模型边界的粒子图的方法，其特征在于，在所述控制
所述第一光源、所述第二光源、所述第一相机、所述第二相机同步打开之后，所述获取所述第一相机拍摄的所述粒子平面所得到的粒子图以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄刚雷，邓林啸，陈曦，涂国华，吴迪，张振辉，王喜超，袁先旭，陈坚强，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：