基于DSP的流場(chǎng)速度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、粒子圖像測(cè)速(PIV,Particle Image Velocity)是自20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一種以圖像處理為基礎(chǔ)的流場(chǎng)測(cè)量技術(shù),具有無(wú)干擾、瞬時(shí)、非接觸和全流場(chǎng)進(jìn)行速度測(cè)量的特點(diǎn),對(duì)于研究復(fù)雜的流場(chǎng)測(cè)量有重要的意義。 論文在對(duì)粒子圖像測(cè)速技術(shù)有關(guān)算法研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個(gè)基于DSP的流場(chǎng)速度檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由攝像機(jī)、TMS320DM642開(kāi)發(fā)板和液晶顯示器(LCD)組成,集圖像采集、圖像處理和圖像顯示等功能于一體,實(shí)現(xiàn)

2、了流場(chǎng)速度的測(cè)量。 論文主要介紹了粒子圖像測(cè)速算法研究、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)。在算法方面,論文對(duì)粒子圖像測(cè)速技術(shù)進(jìn)行了研究,分析了互相關(guān)算法當(dāng)中診斷窗口尺寸對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響,提出了一種基于互相關(guān)函數(shù)值自適應(yīng)地確定合適診斷窗口尺寸的算法,從而保證了互相關(guān)計(jì)算中診斷窗口尺寸選擇的合理性。在硬件方面,論文選擇了TI公司的數(shù)字信號(hào)處理器TMS320DM642作為整個(gè)系統(tǒng)的硬件核心并分析了其視頻處理模塊的功能。在軟件開(kāi)發(fā)方面,論文

3、對(duì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)DSP/BIOS編程進(jìn)行了研究,對(duì)于原有視頻圖像處理流程進(jìn)行了分析并提出了改進(jìn),最后在開(kāi)發(fā)環(huán)境Code Composer Studio下實(shí)現(xiàn)了基于TMS320DM642的圖像采集算法、圖像顯示算法、粒子圖像測(cè)速算法和光柵圖形生成算法等有關(guān)算法。除此之外,論文對(duì)于在課題開(kāi)發(fā)當(dāng)中出現(xiàn)的難點(diǎn)和問(wèn)題都作了具體的闡述。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明本文提出的自適應(yīng)算法提高了測(cè)量精度,設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了流場(chǎng)速度測(cè)量的各項(xiàng)功能,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)顯示測(cè)量結(jié)