氣液兩相流中多氣泡圖像處理及匹配方法研究.pdf

1、隨著科學技術的不斷進步，在石油、化工、冶金、制藥、核能等領域，氣液兩相流的應用已越來越普遍，然而，氣泡的形態(tài)及其分散相與連續(xù)相之間的相互作用，在很大程度上影響著其工程應用的效果。因此，為了進一步研究氣液兩相流的內(nèi)在機理，更準確的描述氣泡間的相互作用關系，從而在工程實踐上取得更好的應用效果，對氣液兩相流中氣泡三維特征參數(shù)的獲取是有重要意義的。
　　 本文在研究雙目立體視覺原理的基礎上，構建了虛擬雙目立體視覺測量系統(tǒng)，并對其結構進行

2、了優(yōu)化設計。針對氣液兩相流中的多氣泡對象，對多氣泡圖像的數(shù)字圖像處理技術、多氣泡的同名匹配技術以及多氣泡的運動匹配技術進行了研究。具體工作包括以下幾個方面：
　　 1、深入研究了雙目立體視覺原理，利用單臺高速攝像機及兩組前表面反射鏡組構建了虛擬雙目立體視覺測量系統(tǒng)，并對其結構進行了優(yōu)化設計。
　　 2、利用數(shù)字圖像處理技術提取出氣液兩相流中多氣泡的特征參數(shù)。
　　 3、針對由虛擬雙目立體視覺測量系統(tǒng)采集得到的多氣

3、泡圖像，綜合考慮氣泡對象的屬性以及場景的特殊性，提出雙向外極線閾值匹配法進行氣泡的同名匹配；利用外極線約束，并結合縱坐標相容性約束、距離最小約束、投影相容性約束及反向外極線約束，最終實現(xiàn)氣泡的同名匹配，實驗結果證明，雙向外極線閾值匹配法能夠很好的完成同名匹配。
　　 4、對典型的運動匹配算法進行了總結和研究，針對由虛擬雙目立體視覺測量系統(tǒng)采集所得連續(xù)兩幀多氣泡圖像的特點，對典型算法進行了算法適用度分析；利用基于同名匹配的極坐標系