基于单幅图像的粒子运动速度测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于单幅图像的粒子运动速度测试系统，它采用连续激光器作为激光光源，采用移轴镜头作为相机镜头，并通过对移轴镜头的水平位置调节，使移轴镜头偏离片光源垂直方向一定角度，显著提高粒子图像的曝光强度，还通过对移轴镜头和相机敏感面的夹角调节，使移轴镜头、相机的光敏感面与片光源三者所在的平面相交于一条直线上，实现测试区域所有粒子的清晰成像。本发明专利技术由相机控制曝光时间，只需获得粒子运动轨迹的单幅图像，即可实时反映粒子在曝光时间内速度和运动方向的变化情况，经处理还可得到流场中粒子的速度变化和分布、以及粒子的粒径分布等参数，本发明专利技术设备成本和造价低；本发明专利技术可广泛应用于各种喷雾以及流场的粒子参数测试中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种粒子成像测试系统，特别是一种通过控制相机曝光时间获取的单幅图像得到粒子运动速度的测试系统。
技术介绍
粒子成像测速技术(Particle Image Velocimetry，简称PIV)是一种基于光学图像的速度测试技术，它通过散布在流体中示踪粒子对光的散射作用，将粒子在流场中的位置记录在图像媒介上，再利用粒子对流场的跟随性来测量粒子所在流体的运动速度。目前，在粒子成像测速技术中，通常是采用脉宽为纳秒级、专用的双脉冲激光器对一特定的平面内粒子在一定时间间隔内两次照明，并利用照相技术将这二次照明得到的瞬时粒子图像记录并储存，通过后续的图像处理，获得粒子在两次照亮时间间隔中的位移，进而获得速度分布；或者采用高速摄像机在很短的时间间隔内采集两幅图像，通过图像处理实现粒子速度的测量。上述两种方法的共同点是，通过记录有一定时间间隔的两幅图像，利用其中的差异获取粒子的位移信息，测量中它们要求单幅图像的曝光时间都尽可能的短。 但它们存在的缺点在于由于上述方案中要么采用脉宽为纳秒级的双脉冲激光器，要么采用高速摄像机，这使得PIV测试设备造价昂贵；另外，镜头都是固定设置于测试区域的垂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏超，倪晓武，王振东，陆建，沈中华，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：