仪器仪表学报

作者：陈朝帅，余 波，张力伟，周怀春

单位：陈朝帅,1.中国矿业大学低碳能源与动力工程学院,,余 波,1.中国矿业大学低碳能源与动力工程学院,,张力伟,1.中国矿业大学低碳能源与动力工程学院,,周怀春,1.中国矿业大学低碳能源与动力工程学院,

关键词：粒子图像测速;圆管流动;图像矫正;失真图像

基金：国家自然科学基金(51827808)项目资助

粒子图像速度技术被广泛用于流体流动测量,介质折射率差异使光在圆管壁面发生偏折,导致图像失真,直接影响速度测量精度。本文建立了光学折射的物理模型,得到圆形管道中物点和图像点之间的函数关系进而得到矫正后图像的像素坐标,使用双线性插值算法得到像素灰度值重建出矫正后的粒子图像,最后根据多重网格迭代算法计算管内速度场。分别对流体进行管内静态流体与管内层流速度场测量实验,对比了光学矫正箱法、线性矫正以及基于光学模型的畸变矫正方法误差。结果表明,本文提出的基于几何光学的图像矫正方法精度优于光学矫正箱法和线性矫正方法,并通过静态与流动实验充分验证了所建立几何光学模型的准确性和有效性。

来源：2023年第10期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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