基于Matlab的PIV软件的开发与应用VIP专享VIP免费

滨江学院毕业论文题目基于Matlab的PIV软件的开发与应用院系滨江学院专业电子信息工程学生姓名学号指导教师周晓彦职称讲师1二O一一年十二月二十二日目录1.引言............................................................31.1PIV技术概述.................................................31.2PIV技术的发展概况...........................................52.基于MATLAB技术的piv软件设计.....................................62.1互相关理论...................................................62.1.1基于快速傅立叶变换的互相关法.................................62.1.2二值化图像相关法.............................................62.2亚像素分析...................................................73.MPIV的特点.......................................................74.MPIV的应用......................................................84.1基于MATLAB图像处理算法的风沙两相流PIV图像的分割方法........84.2.粒子流体测速...............................................155总结............................................................17参考文献..........................................................17ABSTRACT：........................................................18MPIV软件的综合运用南京信息工程大学滨江学院电子信息工程专业，南京210044摘要：MPIV主要用于分析各种不同密度的粒子图像,以直观可视的方式再现图像所记录的流场速度矢量,并将数据输出保存。本文主要研究Mpiv的理论，特性，以及mpiv在现代生活中的应用。利用MATLAB的矩阵运算、图形函数等等,可以简洁高效的处理PIV粒子图像。计算机模拟图像的处2理结果表明,对于不同粒子密度的PIV图像,MPIV可调用相应的算法进行处,并得到较为理想的结果。可见,用MPIV处理各种不同粒子密度的PIV图像是可行的。关键词：PIV算法；MATLAB；图像处理；相关法1.引言1.1PIV技术概述PIV技术[1]全名：ParticleImageVelocimetry,又称粒子图像测速法，是七十年代末发展起来的一种瞬态、多点、无接触式的流体力学测速方法。近几十年来得到了不断完善与发展，PIV技术的特点是超出了单点测速技术（如LDV）的局限性，能在同一瞬态记录下大量空间点上的速度分布信息，并可提供丰富的流场空间结构以及流动特性。PIV技术是一种基于流场图像互相关分析的非接触式二维流场测量技术,能够无扰动、精确有效地测量二维流速分布。作为PIV技术核心的流场图像分析法目前主要采用二维快速Fourier变换实现互相关函数的计算,并利用速度的基本定义,通过测量质点在已知时间间隔内的位移实现对速度的测量;对测量平面上的多个点进行跟踪、测量,就可实现流速分布的二维测量。利用PIV技术测量流场时,需在流场中散播比重适当且跟随性好的示踪粒子,由示踪粒子的运动来反映点的运动;并用自然光或激光对所测平面进行照射,形成光照平面,使用CCD等摄像设备获得示踪粒子的图像。对得到的PIV图像序列进行互相关分析,就能获得流场的二维速度矢量分布。PIV技术除向流场散布示踪粒子外，所有测量装置并不介入流场。另外PIV技术具有较高的测量精度。由于PIV技术的上述优点，已成为当今流体力学测量研究中的热门课题，因而日益得到重视。目前PIV测速方法有多种分类，无论何种形式的PIV，其速度测量都依赖于散布在流场中的示踪粒子，PIV法测速都是通过测量示踪粒子在已知很短时间间隔内的位移来间接地测量流场的瞬态速度分布。若示踪粒子有足够高的流动跟随性，示踪粒子的运动就能够真实地反映流场的运动状态。因此示踪粒子在PIV测速法中非常重要。在PIV测速技术中，高质量的示踪粒子要求为[2]：（1）比重要尽可能与实验流体相一致；（2）足够小的尺度；（3）形状要尽可能圆且大小分布尽可能均匀；（4）有足够高的光散射效率。通常在水动力学测量中大都采用固体示踪粒子，如聚苯乙烯及尼龙颗粒、铝粉、荧光粒子等，国外已有公司专门为PIV测量研制出了在流体中接近上述要求的高质量固体粒子，但目前这种粒子价钱非常昂贵。3图1.1PIV系...