氣液兩相流中多氣泡圖像處理及匹配方法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在石油、化工、冶金、制藥、核能等領(lǐng)域，氣液兩相流的應(yīng)用已越來越普遍，然而，氣泡的形態(tài)及其分散相與連續(xù)相之間的相互作用，在很大程度上影響著其工程應(yīng)用的效果。因此，為了進(jìn)一步研究氣液兩相流的內(nèi)在機(jī)理，更準(zhǔn)確的描述氣泡間的相互作用關(guān)系，從而在工程實(shí)踐上取得更好的應(yīng)用效果，對(duì)氣液兩相流中氣泡三維特征參數(shù)的獲取是有重要意義的。
　　 本文在研究雙目立體視覺原理的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了虛擬雙目立體視覺測(cè)量系統(tǒng)，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行

2、了優(yōu)化設(shè)計(jì)。針對(duì)氣液兩相流中的多氣泡對(duì)象，對(duì)多氣泡圖像的數(shù)字圖像處理技術(shù)、多氣泡的同名匹配技術(shù)以及多氣泡的運(yùn)動(dòng)匹配技術(shù)進(jìn)行了研究。具體工作包括以下幾個(gè)方面：
　　 1、深入研究了雙目立體視覺原理，利用單臺(tái)高速攝像機(jī)及兩組前表面反射鏡組構(gòu)建了虛擬雙目立體視覺測(cè)量系統(tǒng)，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 2、利用數(shù)字圖像處理技術(shù)提取出氣液兩相流中多氣泡的特征參數(shù)。
　　 3、針對(duì)由虛擬雙目立體視覺測(cè)量系統(tǒng)采集得到的多氣

3、泡圖像，綜合考慮氣泡對(duì)象的屬性以及場(chǎng)景的特殊性，提出雙向外極線閾值匹配法進(jìn)行氣泡的同名匹配；利用外極線約束，并結(jié)合縱坐標(biāo)相容性約束、距離最小約束、投影相容性約束及反向外極線約束，最終實(shí)現(xiàn)氣泡的同名匹配，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，雙向外極線閾值匹配法能夠很好的完成同名匹配。
　　 4、對(duì)典型的運(yùn)動(dòng)匹配算法進(jìn)行了總結(jié)和研究，針對(duì)由虛擬雙目立體視覺測(cè)量系統(tǒng)采集所得連續(xù)兩幀多氣泡圖像的特點(diǎn)，對(duì)典型算法進(jìn)行了算法適用度分析；利用基于同名匹配的極坐標(biāo)系