基于三色掩膜三维成像的单彩色相机三维PTV技术初探

【作者】 刘逸群； 丁俊飞； 梁晓艺； 张勇； 田海平；

【机构】 太原理工大学航空航天学院； 太原理工大学机械与运载工程学院；

【摘要】 通过三色掩膜使单彩色相机的红、绿、蓝三个颜色通道记录示踪粒子的三个不同视角图像,实现粒子三维成像,进而采用三维粒子追踪技术(Particle Tracking Velocimetry)重建拉格朗日三维速度场。由于三色掩膜成像系统不同颜色通道间视差小,导致三维重构粒子在景深方向伸长,产生速度测量误差。在粒子三维空间分布重构中,使用卷积神经网络训练模型降低粒子在景深方向的伸长;将三维空间分布作为摇盒法(Shake-The-Box)粒子追踪的输入,通过预测粒子运动轨迹和使用卷积神经网络重构粒子位置的方法,实现对不同帧的同一粒子追踪。通过数字合成图像及人工合成流场研究了三色掩膜孔间距、相机放大系数和粒子密度对于粒子追踪效果及速度测量精度的影响。更多还原