解决方法：PIV图像后处理新方法的研究

[摘要]：流体动力学实验和空气动力学实验中常用的流速测量仪器或方法，例如超声多普勒测速仪（ADV），激光多普勒测速仪（LDV）等，只能在单点，大多数仪器在使用过程中需要接触或进入流场，并且无法不受干扰地测量测量区域内的二维流场。当流场内部的流速变化对外部干扰敏感并且在空间中发生剧烈变化，并且需要测量流场的二维流速分布时，接触式单点测量仪将无法满足测量要求要求。 PIV技术是过去20年来开发的一种非接触式流场测量技术。通过对流场图像进行互相关分析，获得流场运动信息，克服了接触式单点测量设备的局限性，可以进行平面二维流场。该测试是一种非常有前途且不受干扰的流场测量技术。它已成功应用于流体力学和空气动力学实验的二维流场测量，为研究人员提供了对流场内部速度分布的深入了解。一种有效的手段。近年来，许多学者对PIV技术进行了大量的研究工作，但PIV技术的理论和应用研究仍存在缺陷，主要体现在PIV技术的快速算法和后处理方面。 PIV技术，包括粒子图像的还原和增强，图像降噪，无效矢量去除和校正，以及后处理操作，例如流线图，等速线和涡度计算。有鉴于此，本课题对PIV技术进行了后处理算法的系统研究，这些研究工作将有效提高PIV技术的应用能力，这是本文的主要目的。本文结合PIV实验的特点和计算机的研究应用，并采用理论推导和实验相结合的技术路线，系统地研究了PIV图像后处理技术的理论和算法。在原始算法的基础上，研究了PIV技术的互相关原理及其实现方法，改进了PIV技术实现的快速算法。它主要包括：实数序列傅立叶变换实现方法，复数序列傅立叶变换实现方法和Hartley变换实现方法等，并比较了各种实现方法，确定了最佳实现方法；在粒子图像降噪研究中，建立了将小波分析应用于图像降噪的理论和实现方法。通过研究，建立了实现速度矢量校正的算法，即频域低通滤波器校正方法和基于连续性方程的校正方法，以及一些流场参数的分析算法。已经研究过； PIV技术算法的编程实现一方面，开发了用于PIV分析的C ++类库，并在PIV分析中实现了多线程技术。

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