隨著小尺度工業(yè)設(shè)備的發(fā)展,小管道氣液兩相流應(yīng)用需求日益增長。小管道氣液兩相流的流動(dòng)狀態(tài)不僅影響傳質(zhì)傳熱、流動(dòng)力學(xué)等機(jī)理特性,而且是其他參數(shù)精確檢測(cè)的基礎(chǔ)。圖像法是小管道氣液兩相流流動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的常用手段�，F(xiàn)有大多數(shù)的圖像法工作針對(duì)單一圖像,結(jié)合數(shù)字圖像處理和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)小管道氣液兩相流流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作,較少的圖像法工作使用動(dòng)態(tài)圖像進(jìn)行流動(dòng)信息分析。光流法是一種有效的運(yùn)動(dòng)圖像分析方法,現(xiàn)有大多數(shù)的光流計(jì)算框架基于亮度不變性假設(shè)原理,對(duì)環(huán)境照度變化情況的魯棒性較低,對(duì)于兩相流相間界面運(yùn)動(dòng)的計(jì)算精度不夠。鑒于此,本文提出一種新的基于曲率域光流的小管道氣液兩相流流動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法,本文主要工作和貢獻(xiàn)如下:1.根據(jù)小管道氣液兩相流流動(dòng)特性和光流計(jì)算框架本身特點(diǎn),提出了曲率域光流新算法。算法主要思路如下:首先利用Nadaraya-Watson核回歸方法對(duì)動(dòng)態(tài)圖像進(jìn)行平滑處理,然后根據(jù)曲面第二基本形式幾何意義計(jì)算曲率域信息,最后基于曲率域基本結(jié)構(gòu)量不變性計(jì)算光流場(chǎng)。在Middlebury光流評(píng)估數(shù)據(jù)集測(cè)試上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,曲率域光流算法的平均角誤差不高于5.93,標(biāo)準(zhǔn)角誤差不高于1.57;小管道氣...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１基于曲率域光流法的小管道氣液兩相流流動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)總體方案

碩士學(xué)位論文???本結(jié)構(gòu)量，降低了計(jì)算復(fù)雜度�；谇视蚧窘Y(jié)構(gòu)不變性的光流計(jì)算單元結(jié)合??曲率域基本結(jié)構(gòu)守恒假設(shè)，并結(jié)合全局平滑性約束，迭代求取光流場(chǎng)；??２．由于光流場(chǎng)中包含了流動(dòng)狀態(tài)變化信息，但信息冗余度較高，對(duì)獲取的光??流場(chǎng)可視化結(jié)果經(jīng)過預(yù)處理之后基于主成分分析技術(shù)提取....

圖２．２小管道氣液兩相流流動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖??２．３小管道氣液兩相流流動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)工況??

?第２章總體研宄方案與實(shí)驗(yàn)裝置???可以對(duì)高速攝像機(jī)的幀數(shù)，分辨率和景深調(diào)節(jié)至實(shí)驗(yàn)所需水平，并將圖像數(shù)據(jù)傳??輸至流動(dòng)分析單元。頻閃燈可以對(duì)環(huán)境照度進(jìn)行調(diào)節(jié)。??流動(dòng)分析單元包括上位機(jī)，為流動(dòng)分析的數(shù)字圖像處理和機(jī)器學(xué)習(xí)計(jì)算過程??提供算力支持。??流動(dòng)分析單元??．ｆ??：?（....

圖２．３不同流動(dòng)狀態(tài)下的單一圖像??

?第２章總體研究方案與實(shí)驗(yàn)裝置???（ｆ）層狀流２??（ｇ）層狀流－環(huán)狀流過渡流動(dòng)狀態(tài)??（ｈ）環(huán)狀流??圖２．３不同流動(dòng)狀態(tài)下的單一圖像??２．５本章小結(jié)??本章首先闡述了基于曲率域光流法的小管道氣液兩相流流動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)總體??研究方案，該方案由光流計(jì)算、流動(dòng)特征提取和流動(dòng)狀態(tài)監(jiān)....

圖３．１曲率域光流算法整體思路框圖

?第３章曲率域光流算法研究???為了緩解光照變化噪聲對(duì)光流計(jì)算的影響，提高小管道氣液兩相流相間界面??運(yùn)動(dòng)變化的光流計(jì)算精度，我們選取反映圖像形狀和紋理的曲率域信息作為光流??計(jì)算的依據(jù)，假設(shè)極小時(shí)間間隔之下，對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)處的曲率域信息保持不變。并??從徵分幾何中獲得啟發(fā)，用曲率域....

本文編號(hào)：3909940