基于数字光处理技术的PIV标定系统及方法

    公开(公告)号:CN118311298A

    公开(公告)日:2024-07-09

    申请号:CN202410038943.7

    申请日:2024-01-10

    Abstract: 本发明提供一种基于数字光处理技术的PIV标定系统及标定方法,标定系统包括至少一个标定单元;每一标定单元包括光源、数字光处理模块以及相机,数字光处理模块内设有数字微镜芯片,光源发出的光入射至数字微镜芯片进行反射并在布有PIV粒子的测量区域照射出光路,相机对测量区域进行拍照曝光得到投影下的光路图。上述基于数字光处理技术的PIV标定系统,利用数字光处理模块,能够以像素级精度精确按照自定义的标定图像进行投影,利用数字微镜芯片进行投影,可以以更高的空间利用率实现标定图像灵活自定义、非接触,对试验流场无干扰的同步测量,进而获得与试验环境更接近的准确标定信息。

    PIV标定装置及方法
    2.
    发明公开

    公开(公告)号:CN117805440A

    公开(公告)日:2024-04-02

    申请号:CN202410038829.4

    申请日:2024-01-10

    Abstract: 本发明提供一种PIV标定装置及标定方法,标定装置包括位移机构和相机,位移机构具有彼此垂直设置的第一位移台、第二位移台以及第三位移台,第一位移台和第二位移台沿第三位移台的长度延伸方向滑动,第一位移台和第二位移台上均设有一个激光器,激光器沿第一位移台或第二位移台的长度延伸方向滑动;相机设于位移机构的一侧,相机平面与第一位移台和第二位移台上的激光器打光的光路平面平行。上述PIV标定装置可以精确按照自定义的标定图像产生光路,利用激光器进行标定,对实验流场无干扰的同步测量,进而获得与试验环境更贴合的准确标定信息,对于激光器的标定,可以仅对位移机构进行程序控制进行微调即可适应于不同测量对象,极大地降低了成本。

    一种基于GPU加速的三维粒子场及速度场重建方法

    公开(公告)号:CN113744358A

    公开(公告)日:2021-12-03

    申请号:CN202111003737.5

    申请日:2021-08-30

    Abstract: 本发明涉及一种基于GPU加速的三维粒子场及速度场重建方法,包括以下步骤:获取两组具有一定时间间隔的多相机图像数据,以及每个相机的权重矩阵查找曲线;采用GPU,基于所述多相机图像数据和权重矩阵查找曲线进行三维粒子场层析重建,获得重建的三维粒子场,在所述层析重建过程中,使用与体素数量等同的线程数量并行计算所有体素的光强重建;对所述重建的三维粒子场进行分块,提取每个数据块的两个诊断窗口数据,采用GPU并发进程进行三维互相关计算,获得所有窗口的平均速度,重建获得三维速度场。与现有技术相比,本发明具有有效减少计算时间开销、提升效率等优点。

    一种基于GPU加速的三维粒子场及速度场重建方法

    公开(公告)号:CN113744358B

    公开(公告)日:2024-02-20

    申请号:CN202111003737.5

    申请日:2021-08-30

    Abstract: 本发明涉及一种基于GPU加速的三维粒子场及速度场重建方法,包括以下步骤:获取两组具有一定时间间隔的多相机图像数据,以及每个相机的权重矩阵查找曲线;采用GPU,基于所述多相机图像数据和权重矩阵查找曲线进行三维粒子场层析重建,获得重建的三维粒子场,在所述层析重建过程中,使用与体素数量等同的线程数量并行计算所有体素的光强重建;对所述重建的三维粒子场进行分块,提取每个数据块的两个诊断窗口数据,采用GPU并发进程进行三维互相关计算,获得所有窗口的平均速度,重建获得三维速度场。与现有技术相比,本发明具有有效减少计算时间开销、提升效率等优点。

    基于多平面标定和视线约束的粒子轨迹测速方法

    公开(公告)号:CN119064626A

    公开(公告)日:2024-12-03

    申请号:CN202310641036.7

    申请日:2023-05-31

    Abstract: 本发明涉及一种基于多平面标定和视线约束的粒子轨迹测速方法,包括以下步骤:进行多平面标定,获得相机标定函数关系;计算每一个相机拍摄图像的图像像素坐标对应的三维空间视线;获取粒子图像,计算粒子图像中粒子像素坐标对应的三维空间视线,并行对每个粒子进行粒子匹配和三角重构,获得粒子的初步三维空间位置;并行将每个粒子的初步三维空间位置进行最近邻匹配,并进行视线插值和和视线抖动,生成粒子的精确三维空间位置;基于各粒子的精确三维空间位置构建四维粒子轨迹;计算粒子的速度矢量和加速度矢量,通过插值获得三维流场。与现有技术相比,本发明能够对折射界面进行补偿,提高测量精度,并基于并行处理提升4D PTV技术的计算效率。

    一种基于数字光处理技术的流动参数测量方法及系统

    公开(公告)号:CN115728510A

    公开(公告)日:2023-03-03

    申请号:CN202110995099.3

    申请日:2021-08-27

    Abstract: 本发明涉及一种基于数字光处理技术的流动参数测量方法及系统,方法包括:先后发射三种原色的单色光,每种单色光的持续时长相同;所述的单色光入射到DMD芯片上,经过DMD芯片调节后生成片光;所述的片光照射在流场测量区域上,并照亮示踪粒子,利用拍摄方向垂直于片光的彩色CCD相机进行长时间曝光,获得一张包含三种原色的彩色粒子图像;对彩色粒子图像进行解耦,获得三张单色粒子图像,根据三张单色粒子图像计算流场测量区域的三维速度场及三维加速度场。与现有技术相比,本发明具有检测效率高、成本低、测量精度高等优点。

    一种基于DMD的分子标记测速系统

    公开(公告)号:CN115728506A

    公开(公告)日:2023-03-03

    申请号:CN202111003166.5

    申请日:2021-08-30

    Abstract: 本发明涉及一种基于DMD的分子标记测速系统,包括MTV标记网格生成模块以及均与所述MTV标记网格生成模块连接的相机模块和计算机,所述MTV标记网格生成模块包括两组对称设置、并将调制光束正交于测量流体区域的DLP单元,各所述DLP单元分别连接一UV LED光源,所述DLP单元包括DMD芯片,该DMD芯片在计算机的控制下将所述UV LED光源转化为强度稳定、空间均匀分布并具有时间稳定性的调制光束,在所述测量流体区域中形成标记网格,对示踪剂进行激发,基于相机模块采集的两次拍摄图像实现速度场构建。与现有技术相比,本发明能够大幅度提高分子标记测速标记网格的网格厚度和光强稳定,从而提高精度;较少传统分子标记测速技术中光学元件的使用数量,降低测量成本。

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