吸收峰图像特征构建与匹配的吸收光谱气体速度测量方法技术

本发明专利技术公开一种吸收峰图像特征构建与匹配的吸收光谱气体速度测量方法，包括：对探测到的波长调制激光信号进行多次相移下采样，对多次相移序列进行重构，得到包含直接吸收谱轮廓的二维灰度图像矩阵；对流场速度为零的激光信号中提取到的二维灰度图像矩阵进行锐化处理，获得表征吸收峰位置的图像模版；根据吸收峰位置的图像模版，从待测流场中两个方向的激光探测信号中获得到的二维灰度图像中匹配图像模版的位置，确定两个方向的吸收峰位置的偏移量；利用两个探测方向的吸收峰偏移量推算气流速度。采用本发明专利技术的技术方案，提高在不同光学深度下的吸收谱频移求解精度，进而提高在工况变化的复杂流场中的速度测量精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气体参数测量，尤其涉及一种吸收峰图像特征构建与匹配的吸收光谱气体速度测量方法。

技术介绍

1、火箭和航空发动机依赖于持续的设计和验证循环以实现持续更新。气体速度和温度的精确测量对于加速这一迭代过程至关重要。目前，这些参数的测量主要采用接触式方法，如使用热电偶测量温度和使用皮托管测量气体速度。接触式方法要求探针接触流场并感测参数，这将影响原始流场并导致响应缓慢。近年来，已开发出许多用于在高温高速流场中测量温度和气体速度的非接触式燃烧监测方法。在众多非接触式方法中，tdlas(可调谐二极管激光吸收光谱)技术在快速分辨率、定量测量和低成本方面具有独特优势。tdlas通过测量流场中特定分子的吸收光谱，实现了气体多参数的同步测量，包括气体浓度、温度、速度和压力。

2、在速度测量方面，tdlas技术通过获取流场中分子吸收光谱的多普勒频率偏移来实现气体速度的测量。与piv(粒子图像测速)、ktv(氪标记测速)等其他非接触式测量方法相比，tdlas技术利用流场中现有的气体分子作为示踪分子，无需额外的示踪分子或粒子。与ldv(激光多普勒测速)[18本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光吸收光谱气体速度测量方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的激光吸收光谱气体速度测量方法，其特征在于，步骤S2中，对流场速度为零的激光信号中提取到的二维灰度图像矩阵进行锐化处理，获得表征吸收峰位置的图像模版。

3.如权利要求2所述的激光吸收光谱气体速度测量方法，其特征在于，步骤S3中，根据吸收峰位置的图像模版，从待测流场中两个方向的激光探测信号中获得到的二维灰度图像中匹配图像模版的位置，确定两个方向的吸收峰位置的偏移量。

【技术特征摘要】

1.一种激光吸收光谱气体速度测量方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的激光吸收光谱气体速度测量方法，其特征在于，步骤s2中，对流场速度为零的激光信号中提取到的二维灰度图像矩阵进行锐化处理，获得表征吸收峰位置的图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆方皞，闫勇，徐立军，曹章，常刘勇，张智翔，
申请(专利权)人：杭州市北京航空航天大学国际创新研究院北京航空航天大学国际创新学院，
类型：发明
国别省市：