基于煙霧媒介的空間氣流場及溫度場測量.pdf

1、隨著社會的進步、科技的發(fā)展和生活水平的日益提高,室內(nèi)氣候越來越成為廣泛關(guān)注的話題。室內(nèi)氣候包括空氣溫度、通風、污染水平等指標,工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活都需要適宜的室內(nèi)氣候。然而由于空氣溫度場和氣流場自身的不可見性,近年來對室內(nèi)氣候的研究進展緩慢。根據(jù)這一需求,本文使用煙霧媒介使室內(nèi)氣流場和溫度場可視化,提出了一種基于計算機視覺技術(shù)重建煙霧濃度場進而計算空間溫度場及氣流場的方法,并通過大量實驗驗證了方法的可靠性。
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2、刊文獻的基礎(chǔ)上,本文對煙霧散射的基本原理、幾何視覺中的空間位置標定、三維插值方法、三維光流法等方面做了細致的分析和研究,提出了一些創(chuàng)新性的改進,并將各部分內(nèi)容融合在一起,形成完整的空間氣流場及溫度場測量算法體系,并取得了一些有價值的實驗結(jié)論:
　　(1)開展了視覺方法測量空間煙霧濃度場的研究。在借鑒現(xiàn)有測量算法的基礎(chǔ)上,針對提高測量精度和簡化測量設(shè)備及步驟提出了改進。一方面,將CCD非線性響應(yīng)校正引入算法,保證了CCD作為光強度量

3、設(shè)備的可靠性,提高了煙霧濃度場采樣精度。另一方面,針對現(xiàn)有算法十分復(fù)雜的設(shè)備及步驟,提出了雙通道交叉估計相函數(shù)的方法,極大地簡化了相函數(shù)的取值,另外本文對空間激光束位置標定的細節(jié)方面做了完整的闡述。
　　(2)針對由空間煙霧濃度場計算空間氣流場的問題,提出一種基于光流法的計算方法,將傳統(tǒng)的二維光流法理論擴展到三維場數(shù)據(jù)的情形,在三維煙霧濃度場中引入光流約束方程,并在此基礎(chǔ)上加以全局平滑假設(shè),從而計算出三維光流場,實驗證明本文提出的