本文選題：層析重建 + 粒子圖像測速�。� 參考：《北京航空航天大學(xué)學(xué)報》2017年11期

【摘要】：層析重建是層析粒子圖像測速(Tomo-PIV)技術(shù)實現(xiàn)三維粒子位置和強(qiáng)度信息(三維粒子場)重構(gòu)的核心步驟。相比于多相機(jī)的Tomo-PIV技術(shù),單聚焦光場相機(jī)通過一次成像能夠同時采集示蹤粒子的散射光的方向和位置信息。因此,提出一種單聚焦光場相機(jī)的層析重建技術(shù)用于重構(gòu)流場中的三維粒子場信息。為了驗證本文方法的可行性及準(zhǔn)確性,利用幾何光學(xué)建立了示蹤粒子的光場成像模型,利用光線追跡技術(shù)計算了粒子在聚焦光場相機(jī)中的成像,對比了被測流場中位于不同深度位置的粒子在聚焦光場相機(jī)中的成像差異;建立了基于單聚焦光場相機(jī)的層析重建數(shù)學(xué)模型,利用乘法代數(shù)重構(gòu)技術(shù)(MART)對模擬所得的光場圖像進(jìn)行反演計算,實現(xiàn)了三維粒子場的重構(gòu),并利用歸一化互相關(guān)系數(shù)來表征粒子的重建質(zhì)量。結(jié)果表明,單個粒子在Z軸方向上的位置精度為±0.35 mm,初步證明了基于聚焦光場成像理論的三維粒子場重建方法的可行性。
[Abstract]:Tomographic reconstruction is the core step of Tomo-PIV (Tomo-PIV) technology to reconstruct 3D particle position and intensity information (3D particle field). Compared with the Tomo-PIV technique of multiple cameras, single focus field camera can simultaneously collect the direction and position of scattered light of tracer particles by one time imaging. Therefore, a single focus field camera tomography reconstruction technique is proposed to reconstruct the three-dimensional particle field information in the flow field. In order to verify the feasibility and accuracy of this method, a light field imaging model of tracer particles is established by geometric optics, and the imaging of particles in a focused light field camera is calculated by ray tracing technique. The imaging differences of particles at different depths in the measured flow field in the focusing field camera are compared, and a mathematical model of tomography reconstruction based on the single focus field camera is established. Multiplicative algebraic reconstruction (Mart) is used to invert the simulated light field image to realize the reconstruction of 3D particle field, and the normalized correlation number is used to characterize the reconstruction quality of the particle. The results show that the position accuracy of single particle in Z axis is 鹵0.35 mm, which proves the feasibility of 3D particle field reconstruction based on focused light field imaging theory.
【作者單位】： 東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院能源熱轉(zhuǎn)換及其過程測控教育部重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51676044,51506030,51327803) 江蘇省自然科學(xué)基金杰出青年基金(BK20150023)~~
【分類號】：TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

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【二級參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2110241