光场相机通过一次曝光能同时记录光场的辐射强度、位置及方向信息。本文利用单光场相机代替多相机系统记录三维流场图像,研究了一种基于光场成像理论的层析粒子图像测速(光场tomo-PIV)技术,用于三维流场3D-3C速度场的测量。在粒子场重建...光场相机通过一次曝光能同时记录光场的辐射强度、位置及方向信息。本文利用单光场相机代替多相机系统记录三维流场图像,研究了一种基于光场成像理论的层析粒子图像测速(光场tomo-PIV)技术,用于三维流场3D-3C速度场的测量。在粒子场重建中,提出一种适用于光场相机的Multiplicative First Guess-Expectation Maximization(EM)层析重建技术。进行了数值模拟验证该算法的准确性。首先,利用光线追迹技术产生粒子的光场图像;然后利用MFG-MART反演光场图像重构出三维粒子场;最后,利用三维互相关技术计算3D-3C速度场分布,并对比分析了两种不同互相关窗口尺寸下的速度场精度。然后,搭建了基于单聚焦光场相机的tomo-PIV系统并开展了实验研究。数值模拟及实验结果表明所提出的方法能够用于3D-3C速度场的测量。展开更多
文摘光场相机通过一次曝光能同时记录光场的辐射强度、位置及方向信息。本文利用单光场相机代替多相机系统记录三维流场图像,研究了一种基于光场成像理论的层析粒子图像测速(光场tomo-PIV)技术,用于三维流场3D-3C速度场的测量。在粒子场重建中,提出一种适用于光场相机的Multiplicative First Guess-Expectation Maximization(EM)层析重建技术。进行了数值模拟验证该算法的准确性。首先,利用光线追迹技术产生粒子的光场图像;然后利用MFG-MART反演光场图像重构出三维粒子场;最后,利用三维互相关技术计算3D-3C速度场分布,并对比分析了两种不同互相关窗口尺寸下的速度场精度。然后,搭建了基于单聚焦光场相机的tomo-PIV系统并开展了实验研究。数值模拟及实验结果表明所提出的方法能够用于3D-3C速度场的测量。
