[發(fā)明專利]一種PIV近壁數(shù)據(jù)處理方法、裝置及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010189379.0
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111473943B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王前程;趙一龍;趙玉新
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06;G01P5/26;G06T7/13;G06T7/136;G06T5/00
• 代理公司: 中國和平利用軍工技術(shù)協(xié)會專利中心 11215
• 代理人: 劉光德

1.一種PIV近壁數(shù)據(jù)處理方法，用于在風(fēng)洞中對待測物進行流場測試，其中所述待測物具有壁面，其特征在于，該方法包括如下步驟：

在風(fēng)洞實驗段中無示蹤粒子的狀態(tài)下，開啟激光器，并捕獲包括壁面散射亮線的第一激光散射圖像；

逐漸降低激光能量直至最低激光能量，捕獲該最低激光能量下的包括壁面散射亮線的第二激光散射圖像；其中，所述最低激光能量使得相機捕獲到的壁面散射亮線在最寬處小于預(yù)定值；

對所述第二激光散射圖像進行邊緣檢測，以確定壁面位置；

根據(jù)精確確定的壁面位置，確定PIV流場中壁面附近實際觀測流場一側(cè)的第一層網(wǎng)格點的位置；

將實際觀測流場一側(cè)的第一層網(wǎng)格點的速度值賦值為零。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PIV近壁數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述最低激光能量使得相機捕獲到的壁面散射亮線在最寬處小于2個像素。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PIV近壁數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，采用Canny邊緣檢測算子對所述第二激光散射圖像進行邊緣檢測，以確定壁面位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的PIV近壁數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，當(dāng)壁面處散射亮線沿流向不連續(xù)時，根據(jù)壁面的型面函數(shù)，以及間斷前壁面位置與間斷后壁面位置補齊間斷處的型面位置參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的PIV近壁數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，還包括標(biāo)記所述第一層網(wǎng)格點位置索引的步驟。

6.一種存儲計算機可執(zhí)行指令的計算機可讀存儲介質(zhì)，當(dāng)所述計算機可執(zhí)行指令由處理器執(zhí)行時，所述指令配置所述處理器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的PIV近壁數(shù)據(jù)處理方法。

7.一種PIV近壁數(shù)據(jù)處理裝置，用于在風(fēng)洞中對待測物進行流場測試，其中所述待測物具有壁面，其特征在于，該裝置包括：

激光控制單元，用于控制激光器開啟，以及調(diào)節(jié)激光器發(fā)射的激光能量；

圖像采集單元，用于捕獲所述激光在所述壁面處散射產(chǎn)生的激光散射圖像；

其中，所述激光控制單元在風(fēng)洞實驗段中無示蹤粒子的狀態(tài)下開啟所述激光器，并逐漸降低激光能量直至最低激光能量，該最低激光能量使得所述圖像采集單元捕獲到的激光散射圖像中，壁面散射亮線在最寬處小于預(yù)定值；

邊緣檢測單元，用于對所述激光散射圖像進行邊緣檢測，以確定壁面精確位置；

網(wǎng)格點確定單元，該網(wǎng)格點確定單元根據(jù)精確確定的壁面位置，確定PIV流場中壁面附近實際觀測流場一側(cè)的第一層網(wǎng)格點的位置；

網(wǎng)格點標(biāo)記單元，用于將實際觀測流場一側(cè)的第一層網(wǎng)格點的速度值賦值為零。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的PIV近壁數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，所述最低激光能量使得所述圖像采集單元捕獲到的激光散射圖像中，壁面散射亮線在最寬處小于2個像素。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的PIV近壁數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，還包括壁面間斷補齊單元，該壁面間斷補齊單元能夠根據(jù)壁面的型面函數(shù)，以及由所述邊緣檢測單元確定的間斷前壁面位置與間斷后壁面位置，補齊間斷處的型面位置參數(shù)。