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PIV图像高频采集方法技术

技术编号:7079230 阅读:299 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种PIV图像高频采集方法,首先在流场的两侧对称地布置两组摄像机阵列;然后,利用同步器控制各台摄像机依次双曝光得到相应视场内的示踪粒子图像;再采用自相关技术处理各摄像机拍摄的粒子图像,得到各摄像机相应视场内的流场矢量数据,接着采用坐标转换的方式,以获得处于各摄像机视场重叠区域内的不同时刻流速数据。故本发明专利技术采用多个摄像机组成摄像机阵列方式对流场中的示踪粒子依次双曝光拍摄,代替了单台摄像机需采用高帧频方式才能进行水流紊动特性的分析,大幅降低摄像机阵列中各台摄像机的帧频,实现了普通帧频摄像机就可进行高频图像采集,减小了PIV图像采集装置因采用高频摄像机导致的昂贵成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
在流体力学领域,PIV用于测量流体速度,可实现全场瞬时测量,其具有不干扰流体形态、无毒无污染等显著优点,因此,得到了广泛应用。为满足水流紊动特性,PIV系统采样频率应达到200HZ 300HZ,但目前PIV多采用双脉冲激光器,每个脉冲对应一幅图像, 双脉冲就对应两幅图像,通过时间调制,可控制两个脉冲光之间的时间间隔非常短,能达到数十纳秒,能很好地获取某个时刻的瞬时流场数据。但对于同一脉冲激光而言,脉冲激光之间的时间间隔受限于激光频率,如激光器频率为15HZ,则对于同一脉冲激光,两个脉冲光之间的间隔就为1/15秒,因此,需要在经过1/15秒后才能获取下一时刻的瞬时流场数据,影响了水流紊动特性分析。当前民用领域,激光器的频率只有数十赫兹,该频率就限制了 PIV 采样频率,数十赫兹难以满足水流紊动特性分析。为此有研究者采用高频摄像机的方式来进行PIV图像高频采集,但高频摄像机价格非常昂贵,因为国内生产的摄像机频率多为几十赫兹,几百赫兹的高频摄像机只能从国外进口,高频摄像机的方式限制了大规模应用,阻碍了水流紊动强度的测量,影响了学科的发展。
技术实现思路
本专本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种PIV图像高频采集方法,其特征在于:首先,在流场的两侧对称地布置两组摄像机阵列,每组摄像机阵列至少包括两台摄像机;然后,采用同步器控制各台摄像机依次双曝光拍摄得到相应视场内的示踪粒子图像,并采用自相关技术处理各摄像机拍摄的示踪粒子图像,以获取各摄像机相应视场内的流场矢量数据;通过标定建立起各台摄像机图像坐标系与参照坐标系之间的坐标转换关系,获得处于摄像机视场重叠区域内的不同时刻流速数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈红王得祥鲁娟娟
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:84

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