基于高速攝影的氣液兩相流圖像處理和重建算法研究.pdf

1、最近幾十年，隨著科學(xué)技術(shù)不斷推動(dòng)，氣液兩相流廣泛應(yīng)用于石油、醫(yī)學(xué)、制造、航天、生物等多方面領(lǐng)域。氣液兩相流測(cè)量技術(shù)得到了廣泛重視，從二維測(cè)量逐漸發(fā)展為三維測(cè)量，為氣液兩相流研究提供了更廣闊的研究平臺(tái)。圖像處理與重建，以及可視化測(cè)量成為主要的研究手段之一，并不斷取得理論及技術(shù)成果。
　　本文基于高速攝影法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)所得圖像測(cè)量氣液兩相流參數(shù)，搭建了基于OpenGL的軟件平臺(tái)，針對(duì)氣液兩相流特征提出了三維重建算法。同時(shí)設(shè)計(jì)三維重建結(jié)果

2、的評(píng)估方法，通過(guò)對(duì)圖像處理結(jié)果深入研究和比較，實(shí)現(xiàn)算法優(yōu)化和誤差補(bǔ)償。其中本課題相關(guān)研究工作總結(jié)如下:
　　1、設(shè)計(jì)和優(yōu)化了圖像處理算法。圖像處理算法設(shè)計(jì)，包括圖像灰度、差影、反色、中值濾波、閾值分割等。針對(duì)課題中圖像去噪難點(diǎn)進(jìn)行深入分析。對(duì)幾種去噪算法特性比較，基于小波變換理論分析，通過(guò)小波去噪對(duì)中值濾波以及閾值分割進(jìn)行算法優(yōu)化。
　　2、研究和分析圖像匹配技術(shù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)快速、精確的圖像匹配算法。結(jié)合課題實(shí)驗(yàn)研究，針

3、對(duì)匹配算法的高精度需求，采用基于輪廓和對(duì)數(shù)極坐標(biāo)變換的匹配算法?；跉馀葺喞卣?，使匹配速度大幅提高。對(duì)數(shù)極坐標(biāo)變換適用于實(shí)驗(yàn)課題下高密度氣泡的基于輪廓特征匹配，通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)圖像匹配評(píng)價(jià)方法，表明對(duì)數(shù)極坐標(biāo)匹配精準(zhǔn)度更高、匹配成功率更高。
　　3、基于圖像預(yù)處理和圖像匹配算法，設(shè)計(jì)圖像插值算法。通過(guò)對(duì)高密度多相流氣泡特性分析，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證多項(xiàng)式插值可滿足精度要求，并取得較好的可視化效果。設(shè)計(jì)了圖像插值評(píng)價(jià)方法，通過(guò)結(jié)果數(shù)據(jù)分析，多項(xiàng)式