[發明專利]一種用于流場測試的PIV測試系統精度判斷方法及裝置

有效

• 申請號: 202110698885.7
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113421284B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 何旭;桑正;劉澤昌;徐雨軒
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G01P5/20
• 代理公司: 北京科領智誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11782
• 代理人: 陳士騫;王海霞

1.一種用于流場測試的PIV測試系統精度判斷方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取相機拍攝的包含示蹤粒子的流場圖像；并對所述流場圖像進行灰度化處理，得到處理后圖像；

在所述處理后圖像中獲取N幅子圖像；所述子圖像的大小為預設大小；各所述子圖像均不包含重合區域；

針對每幅子圖像，分別對該子圖像給與五種基準流場運動，得到五幅運動后圖像；所述五種基準流場運動包括：水平平移運動、第一角度斜直線平移運動、第二角度斜直線平移運動、豎直平移運動、以及軸心為該子圖像中心的旋轉運動；

針對每幅子圖像，分別對該子圖像對應的各運動后圖像與該子圖像進行互相關分析，得到五幅速度矢量圖；并分別根據所述五幅速度矢量圖得到對應的五個預測流場運動；

針對每幅子圖像，將所述五個預測流場運動分別與對應的五種基準流場運動進行對比，從對比結果中選取粒子識別率最大值；

對所有的子圖像對應的粒子識別率最大值進行加權平均，得到總粒子識別率，并判斷所述總粒子識別率是否大于預設閾值；

當所述總粒子識別率不大于所述預設閾值時，根據所述速度矢量圖對實驗裝置進行調試，并返回執行所述獲取相機拍攝的包含示蹤粒子的流場圖像的步驟；

其中，所述針對每幅子圖像，分別對該子圖像對應的各運動后圖像與該子圖像進行互相關分析，得到五幅速度矢量圖的步驟包括：

針對每幅子圖像，確定該子圖像對應的任一運動后圖像與該子圖像的灰度分布函數；

對所述灰度分布函數進行互相關運算，分別得到示蹤粒子水平和豎直位移的最高峰；

根據所述最高峰的位置計算所述示蹤粒子在水平和豎直方向的平均位移；

根據所述相機的拍照間隔，對所述平均位移進行速度計算，得到該運動后圖像對應得到速度矢量圖。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述處理后圖像中獲取N幅子圖像的步驟包括：

將所述處理后圖像按預設裁剪規則裁剪為所述預設大小的多幅初始子圖像；

在各所述子圖像中選取所包含粒子數大于預設閾值的初始子圖像，確定為N幅子圖像。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述針對每幅子圖像，分別對該子圖像給與五種基準流場運動，得到五幅運動后圖像的步驟包括：

針對每幅子圖像，對該子圖像給與位移距離為8個像素單位的水平平移運動，得到第一運動后圖像；

對該子圖像給與位移距離為8個像素單位的45度斜直線平移運動，得到第二運動后圖像；

對該子圖像給與位移距離為8個像素單位的豎直平移運動，得到第三運動后圖像；

對該子圖像給與位移距離為8個像素單位的135度斜直線平移運動，得到第四運動后圖像；

對該子圖像給與旋轉角度為5度的旋轉運動，得到第五運動后圖像。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述預設大小包括32*32像素。