基于运动估计的图像标记点实时识别方法

针对高分辨率视频测量(VM)中标记点难以实时识别的问题,提出基于运动估计的图像标记点实时识别方法,通过标记点运动估计模型获得标记点在时序图像中的预估坐标,根据各预估坐标对图像并行分割获得对应搜索域,并采用增量更新的Freeman链码提取标记点轮廓信息,从而达到实时识别标记点的目的。运动估计实验表明:该模型能实现风洞环境中图像标记点运动估计,最大误差仅为5.597像素;标记点并行识别实验表明:利用现场可编程门阵列(FPGA)实时识别标记点,处理效率达到2GB/s,应用前景广阔。

风洞试验模型表面的荧光油膜路径运动速度测量

风洞试验模型在气流脉动作用下小幅振动,导致光流法从荧光油膜时序图像中解得的荧光油膜路径运动速度含有模型运动速度,降低了荧光油膜全局摩阻测量准度。为此,提出试验模型表面的荧光油膜路径运动速度测量方法,将模型表面的背景纹理(如人工网格线或其他典型特征)作为基准,利用图像相关法离散匹配,获得相邻时序图像中背景纹理的(几何位姿)映射矩阵;基于模型运动的连续性,推导了映射矩阵的全局优化方程,并结合光流法,实现了模型振动与其表面荧光油膜路径运动的解耦。Oseen涡对的荧光油膜路径运动速度场仿真试验结果表明:在给定的平移旋转条件下,本文方法的计算结果(沿Oseen涡核连线分布的测量速度)与理论值的最大相对误差为4.1%,较无平移旋转条件下的光流计算结果最大相对误差仅增加0.6%。2m量级高速风洞某空腔试验与机翼试验的荧光油膜路径运动速度测量结果进一步显示:本文方法测得的流动现象正确,能得到定量、清晰的表面摩擦应力线图谱与油膜路径运动速度场,较传统方法优势明显,工程应用价值大。