基于平面荧光成像的泡状流三维可视化研究

发布时间：2021-08-22 02:36

　　气液泡状流广泛存在于石油、化工、冶金、能源、医药等领域,其流动参数和机理的研究,对于资源的合理开发、生产安全都具有重要意义。气液泡状流,尤其密集气液泡状流中流动结构及流动特性的研究,仍然是目前亟待解决的难题。本文基于高速激光扫描测量系统,提出平面荧光成像的方法,摄取气泡荧光图像,扫描切片图像并进行三维重建,实现了密集气液泡状流的三维可视化,不仅扩大了可测气泡的尺寸范围,而且根据重建流场分析了空隙率、界面面积浓度等流动参数,通过气泡横向受力分析了空隙率分布特性的机理。具体工作包括以下几方面:1、针对密集气液泡状流,基于高速激光扫描测量系统进行测量,对其测量原理和数学模型进行分析,并根据系统参数进行了误差分析。2、对气泡在荧光平面中的成像原理以及光路数学模型进行了深入分析,通过高速激光扫描测量系统获取泡状流区域切片图像,并提取泡状流切片有效特征信息,通过摄像机标定及层间插值,最终实现了对密集泡状流的三维可视化。3、针对由于折射率不同导致的激光光路偏折问题,结合折射率匹配以及FEP材料,有效降低了光路折射,并分析了光路偏折对实验结果的影响。4、根据密集气液泡状流三维重建结果,分析了空隙率、界... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

高速激光扫描测量系统

(c)差影反色及阈值分割 (d) 孔洞填充图 3-2 5.6mm 气泡图像预处理3、图像反色。由于图像差影之后气泡部分变为白色，背景区域变为黑色为了使图像符合我们的观察和处理习惯，需要将图像进行反色，即将灰度值进

图 3-4 平面棋盘靶标 7×5 的平面棋盘靶标，如图 3-4 所示为电机转ps 情况下拍摄的靶标。为增强视觉效果，提高靶相间的颜色。实验中需要将棋盘靶标置于流场

【参考文献】：
期刊论文
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[2]气液两相流气泡图像的形态学分割方法[J]. 施丽莲,叶军,沈红卫.  自动化仪表. 2012(10)
[3]基于虚拟立体视觉的气液两相流三维测量系统的标定[J]. 薛婷,曹兆峰,金俞鑫.  光学精密工程. 2012(01)
[4]医学图像的多方向加权层间插值算法[J]. 孔维华,林京.  合肥工业大学学报(自然科学版). 2010(09)
[5]基于轮廓形状的CT断层图像插值[J]. 吴健,崔志明,叶峰,王群.  计算机应用与软件. 2008(11)
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[7]基于像素分类的医学图像层间插值[J]. 田沄,齐敏,卫旭芳,位军,何贵青,郝重阳.  中国图象图形学报. 2008(09)
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[9]基于灰度共生矩阵和支持向量机的气液两相流流型识别[J]. 周云龙,陈飞,孙斌.  化工学报. 2007(09)
[10]电阻层析成像技术的发展[J]. 董峰,崔晓会.  仪器仪表学报. 2003(S2)

博士论文
[1]超声层析成像的理论与实现[D]. 刘超.浙江大学 2003



本文编号：3356827