基于面阵CCD空间滤波器的流动二维速度场测量方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于面阵CCD空间滤波器的二维速度场测量装置及测量方法，其中测量装置包括一激光器、一透镜组、一面阵CCD及一图像处理器。与现有技术相比，本发明具有以下优点：无需大功率的激光器、高分辨率的CCD和复杂的同步装置的情况下，可以实现被测对象全场速度测量；充分利用面阵CCD传感器作为空间滤波器和探测器，与图像处理器相结合，系统设备简单，数据处理方便，避免了相关法图像处理计算工作量大，搜索速度慢以及传统空间滤波法无法实现流动速度场测量等问题，对仪器的安装、调试及其使用环境都有较低的要求，可适合不同场合下的流体流场测量。

主权项

一种基于面阵CCD空间滤波器的二维速度场测量装置，其特征在于，包括：一激光器，用于发出出射光；一透镜组，用于对所述出射光照射的示踪粒子成像；一面阵CCD，用于采集所述透镜组成像的图像；一图像处理器，将面阵CCD划分成不同的子区域，每一子区域作为一空间滤波器，然后把采集获得的每帧图像转换为灰度值矩阵；在此基础上将该灰度值矩阵也划分成不同的敏感子区域，每一敏感子区域作为一空间速度测量区域，分别对所有敏感子区域像素灰度值，进行选择性隔行和隔列累加的方式来模拟传统光栅滤波器的遮光和透光作用，最后对采集的所有图像的同一敏感区域内累加的灰度原始信号序列进行傅里叶变换，获得信号的尖峰频率；根据获得信号的尖峰频率计算每个敏感子区域的矢量速度；对所有敏感子区域进行上述处理，可实现CCD面阵视场范围内，流体二维速度分布测量。