高速影像中风沙颗粒灰度和表观粒径的变化特征及对多假设追踪算法的意义

论文摘要

沙粒轨迹形成过程是理解风沙两相流输运力学机制的关键问题。多假设追踪算法通过融合追踪目标的多个信息特征和建立后验概率控制的动态递归算法来实现对目标的准确追踪,其精度可能优于传统的基于位置信息的轨迹追踪算法。基于多假设追踪算法的需要,以沙粒灰度和表观粒径（沙粒在影像上显现的大小）为对象,通过分析沙粒在轨迹形成过程中灰度和表观粒径的辨识度及稳定性来揭示它们作为多假设轨迹算法的特征参数的可能性和可靠性。结果表明:沙粒灰阶25～255,具有多峰分布的特征,表明不同沙粒灰度具有很好的区分度;80%～85%的沙粒在入射、反弹过程及粒-床碰撞后,灰度差在1倍标准偏差之内,表明大多数沙粒的灰度具有相对的稳定性;沙粒的表观粒径分布于77～1 001μm,表明表观粒径具有较好的区分度;97%～100%的沙粒在入射、反弹过程中、77%的沙粒在粒-床碰撞后,表观粒径差均是稳定的（77～154μm）;仅有15%～23%的沙粒发生了显著的侧向运动或自旋,表明多数沙粒的灰度和表观粒径的稳定性不受侧向运动或自旋的影响;灰度和表观粒径可以作为多假设追踪算法的重要辨识参数。

论文目录

• 0 引言
• 1 研究方法
•   1.1 风洞实验
•   1.2 数据采集和分析方法
• 2 结果与分析
•   2.1 二维高速影像中风沙颗粒灰度的变化特征及意义
•     2.1.1 沙粒灰度的概率分布特征
•     2.1.2 入射和反弹过程中沙粒灰度变化特征
•     2.1.3 粒-床碰撞对沙粒灰度变化的影响
•   2.2 二维高速影像中风沙颗粒表观粒径变化特征及意义
•     2.2.1 沙粒表观粒径的概率分布特征
•     2.2.2 入射和反弹过程中沙粒表观粒径的变化特征
•     2.2.3 粒-床碰撞对沙粒表观粒径的影响
• 3 讨论
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 梅凡民,张梦莲

关键词: 高速影像,风沙颗粒,灰度,表观粒径,多假设追踪算法

来源: 中国沙漠 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 西安工程大学环境与化学工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(41340043),陕西省科技厅项目(2014JM5207),陕西省教育厅项目(14JK1291)

分类号: P425.55

页码: 7-16

总页数: 10

文件大小: 1600K

下载量: 61