三色掩膜单彩色相机三维PIV粒子三视角图像提取研究

【作者】 张勇； 丁俊飞； 梁晓艺； 刘逸群； 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】 三色掩膜PIV技术使用加装三色掩膜的单台彩色相机,将颜色信息与视角信息结合,实现感光芯片RGB三通道对示踪粒子三视角的记录。准确提取三通道图像,可以有效提高测量精度。彩色相机通常配备单传感器获取Bayer图像,要得到完整的三通道信息,需要还原每个像素处缺失的颜色分量,对Bayer图像进行去马赛克处理。本文采用高质量线性插值算法、基于梯度的无阈值算法和基于U-Net++神经网络的深度学习算法对粒子图片去马赛克;由图片评价指标和粒子重构质量Q评价三种算法色彩还原质量;通过对人工合成高斯涡环三维流场进行仿真实验,分析三种算法对测量误差的影响。结果表明基于U-Net++神经网络的深度学习算法可以有效还原粒子图片的色彩信息,相较于传统算法有效降低了测量误差。更多还原