导读:本文包含了数字粒子图像测速技术论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:粒子,数字,全息,测速,图像,激光器,梯度。
数字粒子图像测速技术论文文献综述
唐春晓,李恩邦,吴冠南[1]（2012）在《多波长数字粒子图像测速技术研究》一文中研究指出数字粒子图像测速(DPIV)研究中,应用最为广泛的缩短两幅粒子图像之间时间间隔的方法是跨帧技术,这一技术的发展会受到高速相机技术的限制。本文提出了一种新的缩短两幅粒子图像之间时间间隔的多波长激光脉冲照明与多光谱成像技术,利用多个不同波长的脉冲激光照明流场中的同一区域,由多波长成像系统采集不同波长照明下的流场中的粒子图像,不同波长的粒子图像之间的时间间隔只与光脉冲之间的时间间隔有关,不再受相机帧转移时间的限制。根据这一原理设计并搭建了一套双光谱数字粒子图像测速系统,将不同时刻粒子图像之间的时间间隔缩短至50ns。(本文来源于《光电子.激光》期刊2012年08期）
李光勇,杨岩[2]（2012）在《数字全息粒子图像测速技术应用于旋转流场测量的研究》一文中研究指出将数字全息粒子图像测速(DHPIV)技术应用于旋转流场的叁维空间速度测量当中。提出了一种新的焦平面定位方法,即综合灰度梯度法,对数字全息中粒子的焦平面进行精确定位,获得了粒子的空间坐标。针对数字全息粒子图像测速技术中的粒子匹配问题,采取叁维互相关算法对流场中的示踪粒子进行空间匹配。将基于综合灰度梯度法和叁维互相关算法的数字粒子图像测速技术运用到旋转流场全息图中,获得了局部的叁维可视化速度场,与理论模型吻合很好。结果表明,该技术能够很好地应用于旋转流场的测量研究当中。(本文来源于《中国激光》期刊2012年06期）
李光勇[3]（2012）在《数字全息粒子图像测速技术（DHPIV）在旋转流场中的应用》一文中研究指出数字全息(DH)与粒子图像测速技术(PIV)相结合的数字全息粒子图像测速技术(DHPIV)可以一次性采集目标场的瞬间全场信息，能够利用简单装置实现对叁维流场的动态实时测量，是一种极具发展潜力的流场测量技术，可以用于各种复杂流场的测试，如发动机喷雾场，汽车空气动力流场等。但目前该技术用于流场测试仍存在以下几个关键问题尚未解决，如粒子沿光学轴坐标(即焦平面)定位精度不高、外加干扰影响全息图及重建像质量、粒子配对率小等，这些问题严重制约了该技术的工程实际应用。本研究针对数字全息中目标焦平面的精确定位问题，在传统边缘灰度梯度法的基础上，提出了全局灰度梯度法，进而结合上述两种方法得到了综合灰度梯度法。利用模拟粒子数字全息图进行了大量的实验研究对比，讨论了边缘灰梯度法和全局灰梯度法各自的最佳适用范围。前者适用于大尺寸粒子和近距离情况，而后者在小尺寸粒子和大物距的情况下会得到比较好的焦平面位置。最后将综合灰度梯度法具体应用于不同条件下的标准粒子靶面目标，结果均能有效地获得不同粒子的高精度焦平面位置。为了进一步提高综合灰度梯度法的定位精度，本文研究了四种常见的数字滤波器。均值滤波器在提高图像质量的同时也造成了目标图像某些细节信息的丢失。最小值滤波器虽然能够提高图像质量，但也增加了噪音成分。维纳滤波则由于很难估算出信噪比而影响了滤波的效果。而约束最小二乘方滤波器不仅能克服上述滤波方法的缺陷而明显优于其他叁种滤波器。通过分别将滤波器应用到全息图和重建像当中，得出约束最小二乘方滤波器对重建图进行后处理滤波时能够提高综合灰度梯度法的定位精度，对全息图进行前处理滤波时反而影响定位的精度。最后将约束最小二乘方滤波器应用于典型目标场全息图的重建图后处理当中，实验结果证明该滤波器对提高综合灰度梯度法的定位精度具有很强的有效性。为了对上述研究结论进行验证，我们将该研究结果应用于典型定常流场—旋转流场的测量中。利用叁维互相关算法，获得了可视化旋转流场的速度向量场，并与经典理论模型进行比较，实验证明测量结果与理论模型具有很好的相符度，研究结果预期表明数字全息粒子图像测速技术可以有效的应用于各种复杂流场的测试。(本文来源于《重庆理工大学》期刊2012-04-05）
唐春晓[4]（2010）在《基于多光谱成像的数字粒子图像测速技术研究》一文中研究指出数字粒子图像测速技术(Digital Particle Image Velocimetry,简称DPIV)是一种流场测量技术,在航空航天、空气水动力学及燃烧学等研究中有着广泛的应用。近十年来,随着光学、成像技术和图像处理技术的迅速发展,DPIV技术也进入了快速发展的阶段。国外在DPIV研究领域起步比较早、技术上较为先进,并已有相关的技术实现了产品化。国内的研究总体上不及国外,成果的转化相对滞后。继续深化、完善DPIV不仅仅具有重要的学术意义,对推动国内DPIV技术的开发应用和产业化进程也具有极为重要的现实意义和应用价值。本论文围绕着DPIV方法和与其相关技术来展开,全面、系统地研究DPIV的理论基础及其实现方法,重点研究DPIV技术中两个重要课题:如何提高DPIV测量系统的可测速度极限以及非定常复杂结构流场的测量的实现。同时研究流场中示踪粒子的跟随性问题,为复杂结构流场的DPIV测量中示踪粒子的选择提供理论依据。在DPIV测量中,一个系统可测量的流速范围由图像中粒子的位移大小和图像时间间隔决定,而图像中粒子的位移大小受成像系统放大倍率、物距等影响,难以统一评价,因此可测流速极限的评价主要取决于两幅粒子图像之间的时间间隔。针对这一课题本项研究提出了一种新的缩短两幅粒子图像之间时间间隔的方法:多波长激光脉冲照明与多光谱成像技术。论文的作者依据这一技术的原理设计并搭建了一套基于多光谱成像的DPIV测量系统,将两幅粒子图像之间的时间间隔缩短至50秒,可用于超音速流场的测量。复杂结构流场主要是指既存在流速很高的区域,也存在流速较低的区域的一类流场。非定常流场则是指流场的流动不具备周期性。传统的DPIV系统采用双激光脉冲照明流场,仅存在一个时间间隔,在测量非定常复杂结构流场时会遇到难以兼顾的问题。若将时间间隔设定的较大,适合流场中低速区域的测量时,高速区域粒子在这一段时间内逸出图像采集系统的成像范围从而造成错误匹配得出错误的测量结果。若将时间间隔设定的较小,适合流场中高速区域的测量时,低速区域的粒子在这一段时间内的位移极小,难以得到令人满意的测量结果。针对这一课题本项目研究提出采用连续多时间间隔合成处理技术,解决DPIV在复杂结构流场测量中因流速跨度大而造成的测量精度下降或是测量无效等问题。本论文详细研究了粒子图像匹配的算法,并选取频域互相关算法为核心编写了应用于基于多光谱成像的DPIV测量系统的软件。由于复杂结构流场中高速区与低速区混杂,现有的错误矢量的自动检测算法在复杂结构流场的测量中并不适用。本论文根据复杂结构流场的特性在现有的错误矢量的自动检测算法的基础上提出了一种新的错误矢量的自动检测算法:模角灰度图像算法。作者在实验室中对整个系统进行了标定,并通过对管道射流、方管内部流场、圆柱绕流以及化学萃取塔内部流场的实际测量验证了该系统的实用性。(本文来源于《天津大学》期刊2010-06-01）
申功炘,张永刚,曹晓光,吴坚[5]（2007）在《数字全息粒子图像测速技术(DHPIV)研究进展》一文中研究指出全息粒子图像测速技术(DHPIV)是当前非常具有发展潜力的非定常叁维流场测量技术,是一种具有点空间分辨力的叁维空间叁维速度场和时间历程的实验观测方法和技术.本文介绍了该项技术(数字全息DH和粒子图像测速PIV)的发展背景和近20年来的研究进展,并介绍了已测得的非定常复杂流动的初步结果.详细论述了DHPIV技术所面临的关键性问题和应用基础问题以及相应的进展:粒子空间场的重建与再现的空间分辨率问题、粒子定位或位移精度问题、信噪比和数字再现的光学与快速算法以及测量空间的扩展等问题.同时讨论了数字离轴全息等有关技术的潜力,介绍了进一步的研究发展方向.(本文来源于《力学进展》期刊2007年04期）
吴志军,朱志勇,黄震[6]（2005）在《运用数字粒子图像测速技术测量柴油瞬态喷雾》一文中研究指出分析了数字粒子图像测速(DPIV)技术的基本原理,建立了一套柴油喷雾激光测量试验系统,运用DPIV技术对柴油喷雾结构进行了可视化测量,并测量了柴油的瞬态喷雾特性.研究结果表明,燃油喷雾速度随着喷雾时间的推延逐步降低,在喷雾后期喷雾速度降低尤为迅速;柴油瞬态喷雾具有典型的“树枝”状拟序结构;油粒速度沿轴线方向增加,外围油粒速度远小于核心油粒;喷雾与周边空气发生了“卷吸”作用,在喷雾内部形成了复杂的涡旋运动,涡度沿喷雾轴线方向增大.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2005年08期）
王春娴,李会山[7]（2005）在《数字粒子图像测速技术中目标分割算法的实现》一文中研究指出数字粒子图像测速(DPIVdigitalparticleimagevelocimetry)关键技术在于提取流场中粒子的运动信息,涉及连续两幅图像中粒子群的对应(互相关性)等图像处理问题.本研究提出改进的互相关算法,将数字成像系统的连续两幅图像中的目标搜寻区域进行自动分割,将其划分为互不交迭,各自具有一致属性的区域图,然后依次将第一幅的判读小区在第二幅的大搜索小区中移动,搜索与第一幅判读小区最匹配的粒子图像.此方法完全适用粒子速度在1.2～3.5m/s范围的粒子流速度测量,运算速度和精度均满足实际需要.(本文来源于《天津工业大学学报》期刊2005年03期）
魏润杰,申功炘,丁汉泉[8]（2004）在《数字全息粒子图像测速技术研究》一文中研究指出通过全息照相及再现的理论分析 ,进行了数字全息计算机数值模拟 ,利用快速傅里叶变换技术 (FFT)对拍摄到的干涉条纹进行了图像复频域的信号分析 ,实现了数字全息的复频域滤波技术和全息图的小景深再现技术 ,应用于数字全息粒子图像测速DHPIV(DigitalHolographyParticleImageVelocimetry)技术 .并对立方体对角复杂流动流场进行了试验测量 ,得到了空间中的叁维速度向量场分布 ,进而得到了叁维流线的空间分布 ,实现了具有时间序列全流场叁维空间的叁维速度场测量(本文来源于《北京航空航天大学学报》期刊2004年05期）
魏润杰,申功炘,丁汉泉[9]（2003）在《数字全息粒子图像测速技术研究》一文中研究指出本文通过全息照相及再现的理论分析,进行了数字全息计算机数值模拟,利用快速傅里叶交换技术(FFT)对拍摄到的干涉条纹进行了图像复频域的信号分析,实现了数字全息的复频域滤波技术和全息图的小景深再现技术,应用于数字全息粒子图像测速(Digital Holography Particle Image Velocimetry)技术。并对立方体对角复杂流动流场进行了试验测量,得到了空间中的叁维速度向量场分布,进而得到了叁维流线的空间分布,实现了具有时间序列全流场叁维空间的叁维速度场测量。(本文来源于《2003空气动力学前沿研究论文集》期刊2003-06-30）
李静[10]（2003）在《氢气泡数字粒子图像测速技术》一文中研究指出数字粒子图像测速(Digital Particle Image Velocimetry)是正在发展中的全流场测试方法，本文主要研究这一方法中的核心技术——粒子图像的匹配算法。 DPIV技术计算公式是速度的原始定义：V=[S(t_2)-S(t_1)]／(t_2-t_1)。在相邻两帧图像上，找出相关度最大的两个小区域，用它们之间的距离除以两次拍摄之间的时间间隔，就是这个小区域在间隔时间内的平均速度。粒子图像的匹配算法的主要运算是将两连续的视频图像进行基于快速傅里叶变换的互相关运算，本文详细论述了相关算法的基本原理，它的产生和发展的各个阶段，各种算法的思路和优缺点，在此基础上确立了自己的算法并以C++编程实现。 本文叙述了国际上DPIV技术的发展过程和研究现状，对粒子的选取、片光源的运用作了专门的论述。鉴于DPIV技术硬件方面价格的昂贵，本研究开发了以氢气泡作为示踪粒子的图像测速技术。本文研究了氢气泡DPIV技术的全部过程和技术细节，如氢气泡产生的最佳条件、强光片光源的设计制作、图像采集的软件接口等，分析了DPIV技术的性能参数和重要实验参数的选取。 本文运用自己动手开发的以氢气泡作为示踪粒子的DPIV测试设备，对圆柱绕流这一典型的流动进行了测量，对测试的结果绘制成流场的曲线图，并给出了流体力学解释。与已发表的圆柱绕流流场图片和数值模拟相比较，证明了以氢气泡作为示踪粒子的图像测速技术的实用性、经济性和可行性，表明本研究开发的集图像采集、图像处理、图像匹配、测试结果流场图的绘制于一体的DPIV软件取得了满意的结果。这些对于DPIV技术在国内的推广运用具有积极的意义。 在实验研究中，作者独创性地在DPIV图像处理中使用运动坐标转换的方法，将原来显示不出来的涡在变换后的参考坐标系下清楚地显示出来，获得以往只能用相机运动的方式才能得到的卡门涡街图像。本文进一步采用计算机模拟，证实了这种方法的正确性，弄清楚了涡在有背景流动的情况下对粒子拍摄所产生影响的机理和原因，这对于今后这一类的研究具有参考价值。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2003-03-01）
数字粒子图像测速技术论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
将数字全息粒子图像测速(DHPIV)技术应用于旋转流场的叁维空间速度测量当中。提出了一种新的焦平面定位方法,即综合灰度梯度法,对数字全息中粒子的焦平面进行精确定位,获得了粒子的空间坐标。针对数字全息粒子图像测速技术中的粒子匹配问题,采取叁维互相关算法对流场中的示踪粒子进行空间匹配。将基于综合灰度梯度法和叁维互相关算法的数字粒子图像测速技术运用到旋转流场全息图中,获得了局部的叁维可视化速度场,与理论模型吻合很好。结果表明,该技术能够很好地应用于旋转流场的测量研究当中。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
数字粒子图像测速技术论文参考文献
[1].唐春晓,李恩邦,吴冠南.多波长数字粒子图像测速技术研究[J].光电子.激光.2012
[2].李光勇,杨岩.数字全息粒子图像测速技术应用于旋转流场测量的研究[J].中国激光.2012
[3].李光勇.数字全息粒子图像测速技术（DHPIV）在旋转流场中的应用[D].重庆理工大学.2012
[4].唐春晓.基于多光谱成像的数字粒子图像测速技术研究[D].天津大学.2010
[5].申功炘,张永刚,曹晓光,吴坚.数字全息粒子图像测速技术(DHPIV)研究进展[J].力学进展.2007
[6].吴志军,朱志勇,黄震.运用数字粒子图像测速技术测量柴油瞬态喷雾[J].上海交通大学学报.2005
[7].王春娴,李会山.数字粒子图像测速技术中目标分割算法的实现[J].天津工业大学学报.2005
[8].魏润杰,申功炘,丁汉泉.数字全息粒子图像测速技术研究[J].北京航空航天大学学报.2004
[9].魏润杰,申功炘,丁汉泉.数字全息粒子图像测速技术研究[C].2003空气动力学前沿研究论文集.2003
[10].李静.氢气泡数字粒子图像测速技术[D].武汉理工大学.2003
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