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用于粒子图像测速的30×荧光探测显微镜研制
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作者 娄泰袁葛 郭程祥 +2 位作者 杨童 杨磊 谢洪波 《光子学报》 北大核心 2025年第3期196-206,共11页
为了解决目前产品化的显微镜无法满足显微粒子图像测速系统对于复消色差长工作距和集成化要求的问题,研究了长工作距复消色差物镜的设计原理,布局照明与成像结构,得到集成化的显微镜系统。采用折射设计和无限远校正结构,设计了一款具有3... 为了解决目前产品化的显微镜无法满足显微粒子图像测速系统对于复消色差长工作距和集成化要求的问题,研究了长工作距复消色差物镜的设计原理,布局照明与成像结构,得到集成化的显微镜系统。采用折射设计和无限远校正结构,设计了一款具有30倍放大率、数值孔径为0.35、工作波长位于可见光波段且工作距离为17.3 mm的平场复消色差显微物镜。其整体成像性能接近衍射极限。基于光学设计进行加工与装调后,使用仪器进行实验。粒子成像与测速实验结果表明,系统可对直径为1μm的粒子清晰成像,测量速度偏差与理论模拟值偏差在6%以内,说明显微镜系统设计具有可行性,集成化的仪器表现良好。 展开更多
关键词 光学设计与制造 几何光学 显微镜 探测 成像系统 粒子图像测速
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基于粒子成像测速(PIV)技术的褶皱冲断构造物理模拟 被引量:18
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作者 沈礼 贾东 +3 位作者 尹宏伟 孙闯 张勇 范小根 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期471-480,共10页
本文设计完成了三种双滑脱层模型的物理模拟实验,并运用粒子成像测速(PIV,Particle Image Velocimetry)技术计算出实验过程中各阶段模型剖面上的速度场分布,进而对褶皱冲断带的运动学过程和变形机制进行讨论。实验结果表明,双滑脱层模型... 本文设计完成了三种双滑脱层模型的物理模拟实验,并运用粒子成像测速(PIV,Particle Image Velocimetry)技术计算出实验过程中各阶段模型剖面上的速度场分布,进而对褶皱冲断带的运动学过程和变形机制进行讨论。实验结果表明,双滑脱层模型中,基底滑脱层控制了整体的构造样式,浅部滑脱层决定局部的浅层构造。笔者等将实验结果与龙门山褶皱冲断带南段双滑脱体系构造进行了比较,验证了这一结论。PIV分析显示,逆冲断层的产生经历一个平行层缩短的变形过程。该过程在塑性层上、下具有明显差异,塑性层上的变形传递得更快更远。当缩短进行到一定阶段,断层开始发育,发生初始破裂,断层下盘的变形消失,应变集中在断面上,断层上盘沿断面同步逆冲。 展开更多
关键词 粒子成像测速(piv) 物理模拟 褶皱冲断 双滑脱体系 速度场 龙门山褶皱冲断带
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两相流场粒子成像测速技术(PTV-PIV)初探 被引量:32
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作者 王希麟 张大力 +1 位作者 常辙 何崧 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第1期121-125,共5页
在单相PTV-PIV研究基础上,研究液固两相流场粒子成像图像数字测速技术.首次用PTV技术得到直槽道中液固两相流场二维瞬时全场两相流速分布.初步探讨了两相PTV-PIV技术中与单相PTV-PIV测速技术的关键不同之处... 在单相PTV-PIV研究基础上,研究液固两相流场粒子成像图像数字测速技术.首次用PTV技术得到直槽道中液固两相流场二维瞬时全场两相流速分布.初步探讨了两相PTV-PIV技术中与单相PTV-PIV测速技术的关键不同之处,提出两相PTV-PIV测速采样的两相相容性准则.为深入研究两相流场粒子成像测速技术奠定了基础. 展开更多
关键词 两相流 两相测量 粒子成像测速 PTV piv
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近红外成像的便携式大尺度粒子图像测速仪 被引量:13
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作者 张振 严锡君 +2 位作者 樊棠怀 王鑫 徐立中 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2840-2850,共11页
开发了一种用于河流表面流速场测量的便携式大尺度粒子图像测速仪(large-scale particle image velocimeter,LSPIV)。该仪器基于一台以图像处理专用DSP为核心的智能相机,代替PC高效地完成图像采集和处理的任务。首先利用近红外波段下水... 开发了一种用于河流表面流速场测量的便携式大尺度粒子图像测速仪(large-scale particle image velocimeter,LSPIV)。该仪器基于一台以图像处理专用DSP为核心的智能相机,代替PC高效地完成图像采集和处理的任务。首先利用近红外波段下水流示踪物(弱小目标)和水体光强反射率的差异,在单色CMOS传感器前加装红外滤镜抑制水面光学噪声,增强弱小目标与背景间的对比度,提高了后续运动矢量估计中相关曲面的峰值信噪比。其次,提出了一种基于时空联合滤波的时均流场重建方法,利用河流流场中的先验和冗余信息识别并修正错误矢量,改善了天然河流中由于示踪物密度过低或分布不均造成的表面流速估值过低问题。最后,通过静水和动水条件下的2组现场实测验证了近红外成像系统及图像处理算法的有效性。 展开更多
关键词 大尺度粒子图像测速 河流表面流速场 近红外成像 智能相机 时间平均流场 时空联合滤波
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Micro-PIV技术-粒子图像测速技术的新进展 被引量:31
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作者 王昊利 王元 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期77-90,共14页
Micro-PIV是近年来发展起来的一种微尺度流动测速技术.它是传统PIV测量与光学显微技术相结合的一种整场、瞬态、定量测量方法,其基本测速原理与传统PIV相同,但在示踪粒子选择、图像获取和处理等方面两者存在较大差别.Micro-PIV突破了传... Micro-PIV是近年来发展起来的一种微尺度流动测速技术.它是传统PIV测量与光学显微技术相结合的一种整场、瞬态、定量测量方法,其基本测速原理与传统PIV相同,但在示踪粒子选择、图像获取和处理等方面两者存在较大差别.Micro-PIV突破了传统微尺度流体力学测量手段的局限性,使得对微尺度流动元件的研究从过去只能给出流量、阻力特性等有限信息逐步转向对全流场内流结构的直接测量上,并且达到了相当高的分辨率和测量精度.本文对近几年Micro-PIV技术发展状况进行了总结和分析,论述了Micro-PIV技术与传统PIV的主要区别以及具体的处理技术,反映了其在科学与工程中的应用,并对此项技术的发展作了展望. 展开更多
关键词 微尺度 粒子图像测速技术 piv 流体力学 内流 示踪粒子 光学 测量手段 传统 科学
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三维粒子图像测速(3D-PIV)实验装置的研制 被引量:4
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作者 罗鹏 陈富新 倪洪启 《实验技术与管理》 CAS 2005年第1期54-58,共5页
本文介绍了研制三维粒子图像测速(3D-PIV)实验装置的基本原理.给出了基本实验测试方法及示踪粒子三维速度向量的算法.介绍了3D-PIV应用于对流场的一个测试实例.
关键词 piv 实验装置 三维 示踪粒子 粒子图像测速 向量 流场 速度 实验测试 方法
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基于粒子图像测速技术(PIV)的自由游泳草鱼动力学特征分析 被引量:5
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作者 杨国党 胡晓 +3 位作者 张奔 龙泽宇 张永年 石小涛 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期833-841,共9页
为研究草鱼Ctenopharyngodon idellus幼鱼在自由游泳状态下的动力形成过程与高效推进模式,利用粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)和涡量分析原理,在静水条件下对直线、转弯和后退3种游泳状态下的草鱼幼鱼(平均体长4~10 ... 为研究草鱼Ctenopharyngodon idellus幼鱼在自由游泳状态下的动力形成过程与高效推进模式,利用粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)和涡量分析原理,在静水条件下对直线、转弯和后退3种游泳状态下的草鱼幼鱼(平均体长4~10 cm)周身受力特征及推进效率进行了分析。结果表明:直线和转弯游泳时,草鱼幼鱼主要依靠尾部聚集的正涡形成推力,该部位的推力转化率最高可达73%,而后退时的幼鱼则主要依靠中部负涡产生的反向力来推动鱼体;试验数据显示,当头部偏角为9°~10°时,直线游泳的草鱼幼鱼整体推进效率最高可达83%,其次为转弯和后退游泳状态,这两种状态下的幼鱼最高推进效率分别为74%和65%。研究表明,尾部聚集的正涡是幼鱼前进推力形成的主要来源,且较小的头部偏角更有利于草鱼幼鱼的高效推进。 展开更多
关键词 草鱼 粒子图像测速技术(piv) 涡量 推进效率 动力学
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用于层析粒子图像测速的模拟粒子场成像 被引量:1
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作者 张小航 曾波 +1 位作者 李少甫 刘艺 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期99-104,共6页
对层析粒子图像测速(PIV)技术中示踪粒子成像部分进行理论分析,并结合真实风洞的相应参数,通过搭建模拟粒子成像平台的方法来进行研究。设计了一套体积为80mm×100mm×100mm的激光照明系统,以提供粒子场的入射光强。建立了示踪... 对层析粒子图像测速(PIV)技术中示踪粒子成像部分进行理论分析,并结合真实风洞的相应参数,通过搭建模拟粒子成像平台的方法来进行研究。设计了一套体积为80mm×100mm×100mm的激光照明系统,以提供粒子场的入射光强。建立了示踪粒子的三维成像模型,从而得到层析PIV系统的模拟图像。分析了影响PIV系统成像质量的相关因素。在单像素粒子数为0.007 7的情况下,通过真实粒子图像和模拟粒子图像比较,验证了该方法的正确性。 展开更多
关键词 层析粒子图像测速 风洞 激光照明 示踪粒子 粒子成像
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用于彩色光照粒子图像测速的粒子场模拟成像 被引量:4
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作者 单良 施飞杨 +3 位作者 洪波 王道档 熊俊哲 孔明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期88-97,共10页
分析了基于彩色光照的粒子图像测速算法中示踪粒子的成像原理,并根据实际流场中的应用环境以及彩色粒子图像测速算法的实验条件,采用一套由白色光源和波长线性变化的滤波片组成的照明系统,为粒子场提供不同深度、相同光强的彩色体积光... 分析了基于彩色光照的粒子图像测速算法中示踪粒子的成像原理,并根据实际流场中的应用环境以及彩色粒子图像测速算法的实验条件,采用一套由白色光源和波长线性变化的滤波片组成的照明系统,为粒子场提供不同深度、相同光强的彩色体积光照明。根据针孔相机模型和其对应的点扩散函数,建立示踪粒子的三维成像模型,得到在彩色体积光照射下流场中的粒子在彩色相机上的模拟图像。结合朗肯涡流模型生成的三维速度场得到不同时刻下的模拟粒子图像。采用彩虹粒子图像测速算法对不同密度的粒子在不同速度的朗肯涡流场下的模拟图像进行粒子分布场和粒子速度场的重建分析,与真实值对比,证明该方法生成的模拟粒子图像可以为基于彩色光照粒子图像测速算法的研究提供支撑。 展开更多
关键词 粒子图像测速 针孔成像 点扩散函数 彩色光照 朗肯涡流
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粒子图像测速技术研究进展 被引量:66
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作者 许联锋 陈刚 +1 位作者 李建中 邵建斌 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期533-540,共8页
粒子图像测速技术(PIV)作为一种全新的无扰、瞬态、全场速度测量方法,在流体力学及空气动力学研究领域具有极高的学术意义和实用价值.本文对PIV技术的原理、分类作了简要地介绍,详细归纳和评述了现有的各种速度信息的提取方法,并对拓扑... 粒子图像测速技术(PIV)作为一种全新的无扰、瞬态、全场速度测量方法,在流体力学及空气动力学研究领域具有极高的学术意义和实用价值.本文对PIV技术的原理、分类作了简要地介绍,详细归纳和评述了现有的各种速度信息的提取方法,并对拓扑图论、神经网络、遗传算法、模糊聚类等新技术在PIV中的应用以及三维PIV技术、两相流PIV测试技术进行了介绍.指出当前PIV技术除了向三维和多相流方向发展外,如何提高PIV的测量精度以及缩短计算时间仍然是目前研究的主要目标. PIV技术随着计算机技术、激光技术和CCD性能的发展。 展开更多
关键词 粒子图像测速技术 速度提取法 流体力学 空气动力学 piv 轨迹法 杨氏条纹法 灰度分布图像相关法 粒子分布图像相关法 速度梯度张量法 弹性模型法 粒子轨迹追踪法
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复合M型人工鱼礁粒子图像测速二维流场试验研究 被引量:17
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作者 关长涛 刘彦 +2 位作者 赵云鹏 崔勇 李娇 《渔业现代化》 北大核心 2010年第1期15-19,共5页
为了获得复合M型人工鱼礁的流场效应,为鱼礁的结构设计提供理论依据,选取3个不同水流流速(6.7cm/s、11.0cm/s、18.0cm/s),采用粒子图像测速(PIV)技术,对复合M型人工鱼礁的二维流场进行测试。结果表明:礁体迎流面和背流... 为了获得复合M型人工鱼礁的流场效应,为鱼礁的结构设计提供理论依据,选取3个不同水流流速(6.7cm/s、11.0cm/s、18.0cm/s),采用粒子图像测速(PIV)技术,对复合M型人工鱼礁的二维流场进行测试。结果表明:礁体迎流面和背流面分别产生上升流和背涡流,其规模随着来流速度的增加而增大;当鱼礁圆柱孔与流向夹角为90°时所产生的上升流高度为礁高的53%~90%,背涡流面积为迎流面积的0.7—1.3倍;夹角为0。时上升流高度为礁高的33%-83%,背涡流面积为迎流面积的40%~60%;90。工况下上升流平均流速是0。工况时的1.1—2.7倍,背涡流的最大回流速度为0°时的3.0~9.0倍。鱼礁投放时采用鱼礁圆柱孔与水流流向垂直的摆放形式流态较好。 展开更多
关键词 人工鱼礁 粒子图像测速(piv) 上升流 背涡流 定量分析
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基于粒子图像测速技术的血泵内流场研究 被引量:6
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作者 王芳群 李岚 +5 位作者 王颢 茹伟民 曾培 袁海宇 荆腾 钱坤喜 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期597-601,共5页
自制外触发同步系统,应用二维粒子图像测速技术技术(PIV)实现了流线型叶轮血泵和直叶片叶轮血泵的内流场的测量,并分析叶轮设计和运行条件对血泵内流场和血液相容性的影响。实验结果表明:基于外触发同步的PIV系统实现了对血泵同一流道... 自制外触发同步系统,应用二维粒子图像测速技术技术(PIV)实现了流线型叶轮血泵和直叶片叶轮血泵的内流场的测量,并分析叶轮设计和运行条件对血泵内流场和血液相容性的影响。实验结果表明:基于外触发同步的PIV系统实现了对血泵同一流道的流速信息的连续采样;血泵内的绝对速度和相对速度分布随着叶轮设计、流量和进出口压差而改变。在设计工况(4 L/min,100 mmHg)下,流线型叶轮血泵流道内的流动模式较为规则,而直叶片血泵的流动模式则出现了明显的旋涡、回流和流动分离等现象。根据血液动力学理论,在设计工况下,流线型叶轮血泵具有较好的血液相容性。 展开更多
关键词 粒子图像测速(piv) 血液相容性 内流场 外触发
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方柱绕流粒子图像测速试验与数值模拟 被引量:17
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作者 张伟 葛耀君 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期857-861,892,共6页
采用粒子图像测速设备PIV(particle image velocimetry),进行了雷诺数为2.2×104的方柱绕流试验,与公认的采用LDV(laser doppler velocimetry)的试验结果吻合较好,验证了本风洞中PIV试验系统的有效性.在进一步的比选中,通过计算方... 采用粒子图像测速设备PIV(particle image velocimetry),进行了雷诺数为2.2×104的方柱绕流试验,与公认的采用LDV(laser doppler velocimetry)的试验结果吻合较好,验证了本风洞中PIV试验系统的有效性.在进一步的比选中,通过计算方柱的阻力系数和斯特劳哈尔数以及流场的速度剖面和湍动能剖面,比较了几种常用湍流时均模型的计算结果与试验结果的差别.结果表明,采用基于剪应力传输的湍动能—耗散率模型(k—ωSST),能够得到与试验吻合较好的计算结果. 展开更多
关键词 方柱绕流 雷诺时均湍流模型 粒子图像测速技术(piv) 阻力系数 斯特劳哈尔数 湍动能
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基于超声粒子图像测速技术的大鼠动脉二维血流速度测量 被引量:4
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作者 朱懿恒 钱明 +2 位作者 牛丽丽 郑海荣 卢广文 《南方医科大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1305-1309,共5页
目的动脉粥样硬化及血栓的形成与动脉管腔内的血流动力学参数变化密切相关。然而,目前普遍应用的超声多普勒成像技术不能精确测量复杂血流流场信息。二维的动脉血流速度场能为心血管疾病提供重要的临床信息。方法应用超声粒子图像测速技... 目的动脉粥样硬化及血栓的形成与动脉管腔内的血流动力学参数变化密切相关。然而,目前普遍应用的超声多普勒成像技术不能精确测量复杂血流流场信息。二维的动脉血流速度场能为心血管疾病提供重要的临床信息。方法应用超声粒子图像测速技术,通过B型超声记录超声造影剂粒子图像,获得二维血管全流场的信息。本研究使用5组大鼠数据,计算其左侧颈动脉的全场血流速度分布,统计3个心动周期的血流速度并与超声多普勒测速方法的结果对比。结果和结论实验结果表明,超声粒子成像技术测速结果与超声多普勒测速结果相似。超声粒子图像测速方法的结果较超声多普勒的方法结果偏小,平均血流速度、峰值速度误差为2%~8%和5%~10%。两种测速方法经t检验(P〉0.05)无显著的统计学差异。超声粒子图像测速技术能够无创、实时评估全流场血流动力学变化情况,通过测速可区分不同分组的大鼠。它为进一步探讨狭窄血管中复杂多变的血流场提供新的影像学方法。 展开更多
关键词 超声粒子图像测速 血流成像 血流动力学 二维血流速度
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基于粒子图像测速的高含水率软土真空预压试验 被引量:3
15
作者 潘晓东 周廉默 +3 位作者 孙宏磊 蔡袁强 史吏 袁宗浩 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1078-1085,共8页
为了更加直观地研究真空预压过程中土体的固结变形规律,采用粒子图像测速技术(PIV),开展高含水率软土真空预压模型试验,观测真空预压过程中塑料排水板(PVDs)周围土体位移场的变化.结果表明:排水板周围土体产生了水平方向的位移,且随着... 为了更加直观地研究真空预压过程中土体的固结变形规律,采用粒子图像测速技术(PIV),开展高含水率软土真空预压模型试验,观测真空预压过程中塑料排水板(PVDs)周围土体位移场的变化.结果表明:排水板周围土体产生了水平方向的位移,且随着真空预压的进行,产生水平位移的范围不断扩大;排水板近处的土体以水平位移为主,主要发生径向固结,距排水板远处土体以竖向位移为主,主要发生竖向固结,并因此形成了排水板处土体凸起而远处下沉的"土桩"现象.结合孔隙水压力值监测结果,认为土体中不同区域的径向固结存在差异,距离排水板近处的土体排水固结更快.另外,对于距离排水板15 cm范围内的土体,通过径向位移计算得到的固结度大于通过孔隙水压力值计算得到的固结度. 展开更多
关键词 真空预压 塑料排水板(PVDs) 粒子图像测速技术(piv) 高含水率软土
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近距离DPIV粒子成像分析 被引量:3
16
作者 魏润杰 申功炘 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期662-665,共4页
在PIV(ParticleImageVelocimetry)近距离拍摄中 ,通过对在非傍轴成像条件下薄透镜成像公式的推导 ,求得粒子图像成像点的近似解析解 ,对粒子图像的成像位置在PIV图像计算中的影响作了讨论 ;同时也对已知直径粒子进行了试验拍摄 ,将试验... 在PIV(ParticleImageVelocimetry)近距离拍摄中 ,通过对在非傍轴成像条件下薄透镜成像公式的推导 ,求得粒子图像成像点的近似解析解 ,对粒子图像的成像位置在PIV图像计算中的影响作了讨论 ;同时也对已知直径粒子进行了试验拍摄 ,将试验所得的数据与理论推导的结果进行了比较 ,对在近距离拍摄中光圈对粒子成像的影响给出了定量分析 . 展开更多
关键词 相对孔径 成像分析 粒子图像测速 近距离拍摄 piv 光学仪器
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基于粒子图像测速仪的微小流道内固体颗粒运动规律的实验研究 被引量:1
17
作者 喻黎明 夏筱龙 +3 位作者 蒋昌波 陈绍文 黄良材 赵利平 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2012年第6期168-171,共4页
为了解迷宫流道内固体颗粒的运动规律,提高灌水器的抗堵塞能力,采用粒子图像测速仪(particle image velocimetry,PIV)对不同直径和不同密度的固体颗粒在迷宫流道内的运动规律进行了实验观测。结果表明,根据颗粒的运动轨迹线可知齿形流... 为了解迷宫流道内固体颗粒的运动规律,提高灌水器的抗堵塞能力,采用粒子图像测速仪(particle image velocimetry,PIV)对不同直径和不同密度的固体颗粒在迷宫流道内的运动规律进行了实验观测。结果表明,根据颗粒的运动轨迹线可知齿形流道内水流在各齿尖做类似于正弦波的运动,靠近齿尖处形成主流区,靠近齿底处形成漩涡区;直径小(65mm)或密度低(1 740kg/m3)的颗粒跟随性比较好,颗粒直径或密度越大,运动越紊乱,出现的最小极值速度越低,越容易进入漩涡区并最终可能导致堵塞;与固体颗粒直径相比,颗粒密度对运动轨迹、路程和速度的影响较小。 展开更多
关键词 迷宫流道 轨迹线 路程 速度 粒子图像测速仪(piv)
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三维PIV透视成像粒子定位的可确定性 被引量:1
18
作者 董守平 《流体力学实验与测量》 CSCD 2000年第2期108-114,共7页
三维粒子成像测速 (PIV)的透视成像分析方法中 ,在运用体积光照明并从多个不同光轴方向用多台照相机或摄像机同时获得PIV图像后 ,根据多幅不同光轴的PIV图像的透视性质 ,运用物点三维定位的透视成像定位原理和方法 ,可通过找出各透视面... 三维粒子成像测速 (PIV)的透视成像分析方法中 ,在运用体积光照明并从多个不同光轴方向用多台照相机或摄像机同时获得PIV图像后 ,根据多幅不同光轴的PIV图像的透视性质 ,运用物点三维定位的透视成像定位原理和方法 ,可通过找出各透视面上像点所对应的透视射线的交点来确定相应粒子的三维位置。问题在于 ,尽管粒子所在位置上必然存在各像点相应的透视射线的交点 ,但反过来 ,相应的透视射线的交点上却未必存在着真实的粒子。换言之 ,示踪粒子与其像点相应的透视射线相交的交点间一般并不存在一一对应的关系。本文讨论了在给定透视中心和透视平面位置的条件下 ,由多幅不同光轴的PIV图像上的粒子的透视像点来确定粒子物点是否存在意义上的可确定性 ,并讨论了PIV图像上粒子像斑密度、尺度及其中心测量精度对粒子物点可确定概率的影响。 展开更多
关键词 粒子图像测速 透视成像 三维定位 可确定性
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基于光流法的粒子图像测速 被引量:7
19
作者 马鹏飞 杨金孝 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第32期8583-8587,共5页
以对粒子图像测速为目标,使用光流场针对数字图像建立整体光流模型,计算出粒子图像各像素点的速度场。对比不同粒子条件下的速度场从而获得符合光流法测试的粒子图像。采用了基于微分方程的Lucsa-kanade光流场计算方法,对流场显示进行... 以对粒子图像测速为目标,使用光流场针对数字图像建立整体光流模型,计算出粒子图像各像素点的速度场。对比不同粒子条件下的速度场从而获得符合光流法测试的粒子图像。采用了基于微分方程的Lucsa-kanade光流场计算方法,对流场显示进行定量化测速,实现对了流场的瞬态测量。光流法应用于粒子图像测速技术中,可用于速度场计算,也可用于修正原有的互相关算法得到的错误矢量。 展开更多
关键词 图像粒子成像测速(piv) 光流法Lucsa—kanade
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基于深度神经网络的粒子图像测速算法 被引量:22
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作者 蔡声泽 许超 +1 位作者 高琪 魏润杰 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期455-461,共7页
粒子图像测速(PIV)作为一种流体力学实验技术,能够从流体图像中获取全局、定量的速度场信息。随着人工智能技术的发展,设计用于粒子图像测速的深度学习技术具有广泛的应用前景和研究价值。借鉴在计算机视觉领域用于运动估计的光流神经网... 粒子图像测速(PIV)作为一种流体力学实验技术,能够从流体图像中获取全局、定量的速度场信息。随着人工智能技术的发展,设计用于粒子图像测速的深度学习技术具有广泛的应用前景和研究价值。借鉴在计算机视觉领域用于运动估计的光流神经网络,采用人工合成的粒子图像数据集进行监督学习训练,从而获得适用于流体运动估计的深度神经网络模型,并且能够高效地提供单像素级别分辨率的速度场。文中采用人工合成的湍流流场粒子图像进行初步实验评估,并讨论PIV神经网络的隐藏层输出和内在原理,同时将训练而成的深度神经网络模型与传统的相关分析法、光流法对比;随后进行射流流场测速实验,验证深度神经网络PIV的实用性。实验结果表明,文中提出的基于深度神经网络的粒子图像测速在精度、分辨率、计算效率上具有优势。 展开更多
关键词 粒子图像测速 流体运动估计 卷积神经网络 深度学习 piv数据集 射流实验
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