文档介绍：摘要粒子图像测速技术是现代流体力学中应用最为广泛的一种非接触流场测量的技术,迄今为止,二维粒子图像测速技术是最成熟的一种新技术,已经成功地应用在水动力实验、空气动力实验的二维测量中。然而,在实际流动中,流体的运动往往呈现三维空间特征,三维粒子图像测速技术能更精确的揭示各种流动现象,这也使三维粒子图像理论及其应用研究成为目前的粒子图像测速技术研究重点。目前对该技术的改进主要集中在四个方面:流动可视化,视觉测量技术,斑点度量和图像处理。视觉测量方面,立体视觉三维测量是一门新兴技术,在现代工业领域尤其是三维轮廓和体积测量等方面有广阔本文研究了以立体视觉为理论背景的算法在三维粒子图像处理中的应用。主要完成首先,本文对立体视觉系统进行了详细的阐述,包括其几何要点、系统结构、系统组成及数学模型;其次,在立体视觉系统结构及数学模型的基础上,对采集系统的硬件组成进行了介绍;再次,重点论述了摄像机标定、特征提取、立体匹配及三维重构等一系列关键技术,结合粒子图像的特点,选取了适用的摄像机标定、同时刻左右粒子图像对的对应、连续两时刻粒子图像对的对应以及粒子空间坐标确定的算法,形成了完整的三维粒子图像处理系统;最后,在环境下编制、调试了实验系统软件,构建了基于双耳立体视觉系统的研究平台,成功实现了粒子图像空间立体三维信息重构等关键参数的测取。实验表明,测量结果令人满意。关键词:立体视觉;槐甓ǎ涣⑻迤ヅ洌蝗毓的应用前景。了以下工作:大连理工大学硕士学位论文
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作者签名。牛日期:之掣卵目独创性说明作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
乞别趔昃略卤叭釜大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论作者签名导师签名:大连理工大学硕士研究生学位论文文。
髀论文工作背景度矢量进行综合分析,产生一个三维速度矢量。本硕士论文的课题得到国家谙钅俊叭枷癫馑傧低车难芯俊弊式鸬淖手人类至今对流体力学中仍有许多疑难问题缤牧鳌⒎嵌ǔA了解甚少。而在许多工程应用中绶尚衅魍庑紊杓啤⒛谌蓟忌帐抑械亩嘞嗔鞫中又迫切需要解决这些问题,因而使流场测量问题变得极为重要。随着激光、微电子及计算机技术的飞速发展和广泛应用,以激光为光源,利用激光散射和干涉原理,人们开发了许多新的测试技术,如激光多谱勒技术、激光散射技术、激光全息技术、激光诱发莹光技术和粒子图像测速技术【等。粒子图像测速技术目前是国际上实验流体力学的热门实验技术。粒子图像测速技术的基本原理是:在流场中布撒示踪粒子,并用脉冲激光片光源入射到所测流场区域中,通过连续两次或多次曝光,粒子的图像被记录在阆窕稀2捎霉庋а钍咸跷品ā自相关法或互相关法,逐点处理图像,获得流场速度分布。从粒子图像测速技术的发展来看,目前对该技术的改进主要集中在四个方面;流动可视化,视觉测量技术,斑点度粒子图像测速技术的一个重大课题是发展三维立体粒子图像测速技术,大体上有两类:一类是全息粒子图像测速技术,该方法根据全息摄像的原理获得全息图像,由于全息图像把流场的三维速度场瞬时凝固在一张全息胶片中,通过分层实现,既可提取流场的三维信息,全息图像测速技术测量的是一个三维区域,不再是一个厚度很小的片光源,其技术含量很高,由于涉及到复杂的光路系统,对设备及环境的要求较为苛刻,实现起来难度很大;另一类是立体摄像法,该方法用两个摄像机从不同的视角观察流场的一个切面,从每个摄像机视点各自测量到垂直于相机光轴的二维速度,然后对这两个二维速国外以为代表的研究小组对三维粒子图像测速技术进行了开拓性的研究国内,北航申功妍教授对三维粒子图像测速技术的研究起步较早】。三维粒子图像测速技术的核心任务就是要获取被测流场中示踪粒子在固定时间间隔内的空间位移。为此,首先必须知道粒子在前后两个不同时刻所处的位置,也就是说要先求出示踪粒子在不同时刻的三维空间粒子坐标值。该过程就是一个三维重构过程。因此,如何测得粒子的空间位置,对通过固定时刻内粒子的位移来测量三维速度具有及