基于侵入式静电传感器阵列的烟气流速场测量系统与方法

    公开(公告)号:CN114966097A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210445338.2

    申请日:2022-04-26

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于侵入式静电传感器阵列的烟气流速场测量系统及方法,测量系统包括信号检测装置以及信号处理电路;信号检测装置包括位于上游的至少两个侵入式静电传感器阵列和位于下游的至少两个侵入式静电传感器阵列;位于上游的侵入式静电传感器阵列和位于下游的侵入式静电传感器阵列均沿水平方向布置有多个传感单元;信号处理电路包括信号采集与调理单元以及数字信号处理单元;信号采集与调理单元将获取的静电信号转换为电压信号;数字信号处理单元,采用互相关计算烟气流速分量,并对计算结果进行数据融合以及分量速度合成,从而获得烟气流速的实际速度大小与方向。本发明提高烟气流速测量准确性的同时,能够对烟气流速方向进行判断。

    电容层析成像图像重建方法、模型、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN114646671A

    公开(公告)日:2022-06-21

    申请号:CN202210155372.6

    申请日:2022-02-21

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供了一种电容层析成像图像重建方法、模型、设备及存储介质,其中电容层析成像图像超分辨率重建方法,包括:采用第一级神经网络,进行由电容向量到低分辨率介质分布的非线性图像重建,其中第一级神经网络的输入为归一化电容向量重新排列所得的电容矩阵;第一级神经网络的输出为S1×1维介质分布列向量,S1为低分辨率介质分布图像的像素单元数量;采用第二级神经网络,进行由低分辨率介质分布到高分辨率介质分布的图像超分辨率重建;其中,第二级神经网络的输入为第一级神经网络的输出,输出为S2×1维介质分布列向量,S2为高分辨率介质分布图像的像素单元数量。本发明可在实现高空间分辨率ECT图像重建的同时,大大减少建立大样本容量数据集所需要的时间。

    折射率场重建方法、装置及存储介质

    公开(公告)号:CN114067047A

    公开(公告)日:2022-02-18

    申请号:CN202111252911.X

    申请日:2021-10-27

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种折射率场重建修正方法、装置及存储介质,折射率场重建修正方法包括:对背景导向纹影重建模型的层析投影矩阵弦长进行优化;对背景导向纹影重建模型的光线偏折变换比例进行优化;采用优化后的层析投影矩阵弦长和光线偏折变换比例,计算层析投影矩阵;根据计算得到的层析投影矩阵,利用背景导向纹影层析重建模型进行折射率场重建。根据已有的背景导向纹影离散重建模型,计算层析投影矩阵元素需要光线在测量区域划分各体素中穿行的弦长。本发明方法通过已有重建方法获得折射率场的精确估计后,采用重建折射率场进行光线追迹得到更准确的体素光线穿行距离与光线偏折变换比例,在此基础上进行再次重建,可以大幅降低折射率场的重建误差。

    火焰温度场测量系统光场相机数量和机位布置的优化方法

    公开(公告)号:CN110514305B

    公开(公告)日:2020-12-11

    申请号:CN201910776336.X

    申请日:2019-08-21

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种火焰温度场测量系统光场相机数量和机位布置的优化方法,包括如下步骤:对实际成像相机进行标定,获得成像相机参数;设定测量区域形状尺寸及火焰的衰减系数分布,根据分辨率要求进行网格划分;进行采样光线逆向追迹,获得火焰温度场测量的重建矩阵A;计算权重矩阵的Sen及其标准差σ,将其作为采样特性寻优算法的目标值;利用量子微粒群算法对测量系统的相机数量和机位布置角度进行优化,获得最佳的采样布置。本发明研究多相机光场成像系统对火焰辐射信息的获取能力,并优化成像系统的参数,提高光场采样质量,给多相机的布置方案提供依据。

    一种基于光场重聚焦的半透明火焰三维温度场测量方法

    公开(公告)号:CN109916531B

    公开(公告)日:2020-09-11

    申请号:CN201910162242.3

    申请日:2019-03-04

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于光场重聚焦的半透明火焰三维温度场测量方法,包括以下步骤:步骤一、获取火焰的原始光场图像;步骤二、根据步骤一获取的原始光场图像,获得光场图像的透射辐射源项;步骤三、根据步骤二获得的透射辐射源项,获得光场图像的获得广义辐射源项分布;步骤四、根据步骤三获取的广义辐射源项分布得到火焰三维温度场分布。本发明方法引入光场重聚焦方法对半透明物体进行成像,并且考虑了火焰的吸收和散射特点对光线的影响,可以实现利用单个光场相机,快速、高分辨率、高精度的重建出半透明火焰三维温度场。

    一种梯度折射率火焰三维温度场测量方法

    公开(公告)号:CN109974893A

    公开(公告)日:2019-07-05

    申请号:CN201910241921.X

    申请日:2019-03-27

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明介绍一种梯度折射率火焰高精度三维温度场测量方法,包括以下步骤,利用“Z”字型纹影技术对轴对称火焰成像并定量化得到光线在折射率场中的偏转,由起偏角计算出火焰内部的折射率场;遵循菲涅尔折射定律逆向追踪光线,然后根据梯度折射率介质下的辐射传输理论,结合源项有限体积法建立火焰广义辐射源项和火焰出射辐射强度之间的关系;最后采用LSQR反演算法迭代计算,得到收敛解,重建出火焰的三维温度场分布。本方法基于“Z”字型纹影技术得到的火焰内部非均匀分布折射率场,考虑了梯度折射率介质下火焰对光的折射作用,从而可以实现精度更高的火焰三维温度场测量。

    一种基于光场成像的层析PIV测量装置及方法

    公开(公告)号:CN106908622B

    公开(公告)日:2019-05-31

    申请号:CN201710153642.9

    申请日:2017-03-15

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供一种基于光场成像的层析PIV测量装置及方法。本发明包括用于产生双脉冲激光并照亮三维流场的光源设备和用于拍摄三维流场的成像设备,所述的光源设备的发光端设置有透镜组,所述的光源设备和所述的成像设备连接时序同步控制器,所述的成像设备连接计算机;所述的透镜组用于将所述的光源设备产生的双脉冲激光发展为一定厚度的体光源和1mm的二维片光源,并照亮流场;所述的成像设备,包括主透镜、CCD探测器以及位于所述的主透镜与CCD探测器之间的微透镜阵列。本发明能快速地计算出权重矩阵,无需标定光场相机的内外参数,装置简单,减小了多相机同步耦合时带来的系统误差。

    一种粉尘浓度图像采集装置及采集方法

    公开(公告)号:CN105891074B

    公开(公告)日:2018-11-23

    申请号:CN201610222823.8

    申请日:2016-04-12

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种粉尘浓度入射光、散射光和透射光信息的图像采集装置及采集方法,其中图像采集装置包括发光器、分光器以及集光器,分光器将所述发光器发出的探测光分为透射光和反射光,集光器收集所述反射光及穿过粉尘的透射光,集光器包括光纤支路、光纤干路、光纤耦合器、收集透镜及CCD相机,光纤支路设置在所述反射光的出射口,光纤干路设置在所述透射光的出射口,光纤支路和光纤干路出光口连接在所述光纤耦合器的入口,在所述光纤耦合器的出口依次连接所述收集透镜和CCD相机。本发明装置简化了入射光、散射光和透射光采集装置设计的复杂度,同时提高了入射光、散射光和透射光信息的测量精度,能够实时地、在线地采集测量信号。

    一种聚焦光场相机内外参数标定方法

    公开(公告)号:CN105488810B

    公开(公告)日:2018-06-29

    申请号:CN201610038559.2

    申请日:2016-01-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种聚焦光场相机内外参数标定法,包括如下步骤:使用聚焦光场相机拍摄并保存标定板图像;记录标定板图像上的各角点的像点以及对应的微透镜中心在图像坐标系下的坐标,以及角点在世界坐标系下的坐标;计算各虚拟像点在图像坐标系下的坐标;建立标定板上角点与虚拟像点的标定模型,基于张正友相机标定法求解该模型,获得聚焦光场相机内部参数矩阵和外部参数;根据聚焦光场相机F数匹配这一特性,计算得主透镜与微透镜阵列的距离,微透镜阵列与CCD的距离以及虚拟像面与微透镜阵列的距离。与现有技术相比,本发明能够精确标定聚焦光场相机的全部内外参数,而现有的标定技术无法实现这一目的。

    被测表面失焦情况下的红外测温装置及方法

    公开(公告)号:CN104280127B

    公开(公告)日:2017-11-14

    申请号:CN201410508755.2

    申请日:2014-09-28

    Abstract: 一种被测表面失焦情况下的红外测温装置,包括:一红外镜头(1),用于收集视场内的红外线,其镜片材料在下面的红外CCD相机(3)的光谱响应范围内有高透过率;一红外CCD相机(3),用于采集红外镜头成像的图像;一滤波片(2),设在红外镜头(1)和红外CCD相机(3)的光敏器件之间,用于过滤其他波段的杂光,其中心波长在红外CCD相机(3)的光谱响应范围内;一电脑(4),通过数据线连接红外CCD相机(3),用于处理图像数据得到温度场。本发明还涉及采用上述装置进行被测表面失焦情况下的红外测温方法。采用本发明的装置和方法,即便出现被测表面不垂直于镜头的主轴,导致被测表面上很多或者全部位置失焦的情况,也能有效地进行温度测量。

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