| 主权项 |
1.一种实体模型表面流场后处理方法，包括在水流表面均匀撒布能紧密跟随水流运动的示踪颗粒；在视频同步器的协助下，用CCD摄像机轮流按照预先设定的帧频和数量采集平面流场信息；将这些信息通过视频线传输至计算机内的图像采集卡，经其处理后以768×576的象素规格保存在计算机硬盘上；图像采集完毕，系统依次对每个CCD摄像机采集的图像序列进行匹配计算，得到初步流场；运用流场后处理算法对初步流场进行错误流速矢的剔除及流场空洞的插补；将各CCD摄像机所代表的流场进行平移、旋转和拼接操作形成整体流场，最后将结果数据存于硬盘上并显示在电脑屏幕上对用户进行反馈；其特征是，所述初步流场使用小波变换多尺度匹配法来获取，包括如下步骤：步骤41：对图像进行n层小波变换，每次变换时原图被分解为4幅较小图像，象素数量为原图的1/4；对于第j层变换：m＝0为图像的低频分量，包含图像的主要信息；m＝1和m＝2分别为图像边缘水平和垂直分量；m＝3为图像对角分量，其中1≤j≤n；其中1≤n≤3；步骤42：在图像上布设规则排列的诊断窗口，并使它们的中心在平面上成矩阵式排列，每个诊断窗口中心对应着一个潜在的流速矢；步骤43：利用图像的低频分量进行诊断窗口的匹配计算，并采用直接相关法进行匹配搜索；在第j层上对各诊断窗口进行匹配计算后，依次在第j-1、j-2、...层中在上一层匹配计算所确定的候选目标附近进行更精细的匹配直至原图，最终得到各诊断窗口的精确匹配定位，进而得到初步流场；所述运用流场后处理算法对初步流场进行错误流速矢的剔除及流场空洞的插补，包括下列步骤：步骤51：步骤42中的诊断窗口中心成矩阵式规则排列，建立与该矩阵排列对应的二维流场属性总表VProT(i，j)，i，j分别表示矩阵式排列中行和列的编号，将总表各个元素初始状态设为未检测状态；步骤52：利用公式<img file="FSB00000099530800021.GIF" wi="873" he="203" />计算各诊断窗口中心的流速矢特征值val(i，j)并检验其合理性；若va(i，j)的特征值小于0.5，则该诊断窗口中心流速矢是合理的，将其视作一个种子；否则，该诊断窗口中心流速矢是不合理的，将其予以排除；其中，V<sub>x，0</sub>、V<sub>y，0</sub>表示该未检测点在x，y方向上流速分量；aveV<sub>x</sub>、aveV<sub>y</sub>分别为其周围的各相邻点在x，y方向上流速分量的均值，即<img file="FSB00000099530800022.GIF" wi="387" he="107" /><img file="FSB00000099530800023.GIF" wi="356" he="128" />k表示其周围相邻点的序号，n为其周围相邻点的个数，n≤8；步骤53：建立与矩阵排列对应的二维属性临时表VPro(i，j)；步骤54：初始化临时表VPro(i，j)，选取尚未进行检测且特征值val(i，j)最小的种子点，将该种子点及其周围各点均设为有效点，并加入临时表中；步骤55：以有效点为中心形成初始相干结构，进行交替循环扩张并不断并入新点，判断新点是否属于本相干结构；如果属于，说明新点是有效点，将其添加到临时属性表中，然后接着检测下一个新点；否则，说明新点不是有效点，将其剔除并在该处形成流场空洞；步骤56：在完成一个种子点的交替循环扩张之后，统计属于该相干结构的所有有效点的数目；若数目小于设定值N，则舍弃该种子；否则，将该种子的所有有效点信息写入总表，在总表中所有已确认的有效点不能再成为种子点；其中，设定值N为达到水流相干结构有效标准所包含的最小有效流速矢的数量；步骤57：重复执行步骤54至步骤56，直到达到设定的种子数或已无种子可用；步骤58：在完成错误流速矢的剔除后，再对流场空洞进行插补。 |
