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公开(公告)号：CN111855628B
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202010717039.0
申请日：2020-07-23
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明揭示基于内窥层析的体激光诱导荧光成像系统测量瞬态燃烧场中火焰三维结构的方法，步骤一：脉冲激光器输出的激光过反射镜改变传播方向，通过望远镜对激光束进行整形扩束；步骤二：整形扩束后的体激光经分光片分为两束，第一束体激光经过比色皿，用第一信号采集系统记录比色皿中溶液的激光诱导荧光信号；第二束体激光通过火焰区域后激发火焰区域特定组分，产生激光诱导荧光，由第二信号采集系统进行记录；步骤三：第一相机和第二相机拍摄信号进行数据处理分析后得到燃烧场中瞬态火焰三维重建结构。本发明对激光束进行体扩束通过采用一分多内窥镜对多角度信号同时进行探测。通过该测试系统实现高时空分辨率的瞬态燃烧场中火焰三维结构测量。
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公开(公告)号：CN115165096A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210649629.3
申请日：2022-06-09
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种微型高光谱相机及测量方法，涉及计算成像和光谱测量领域，微型高光谱相机包括带通滤光片，过滤掉探测范围外的杂光，消除杂光对测量精度的影响；成像镜头，将探测对象成像在光阑平面处；光阑，限制视场的大小，使色散后的像互不重叠；中继镜头，将光阑上的像聚焦到传感器上；色散元件，对所成的像在光谱维度进行色散，形成若干个不同的像；传感器，采集色散后的图像；所述带通滤光片固定在成像镜头上，带通滤光片放置在最前端，所述成像镜头、光阑、中继镜头、色散元件及传感器前后依次布置在同一条轴线上。本发明通过减少光学元件，并通过大衍射角的色散元件减小光谱相机的纵向尺寸，减小了体积并兼具高空间分辨率与光谱分辨率。
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公开(公告)号：CN120032737A
公开(公告)日：2025-05-23
申请号：CN202510053050.4
申请日：2025-01-14
Applicant: 上海交通大学
IPC: G16C20/10 , G16C20/70 , G06F18/2411
Abstract: 本发明涉及一种基于SVM分类算法的燃烧进度变量优化方法，包括：获取火焰数据，构造特征矩阵和分类矩阵；定义代价矩阵和正则化参数；基于特征矩阵和分类矩阵，通过调整代价矩阵和正则化参数，对SVM模型进行训练，得到权重向量，并将进度变量可视化；根据可视化后函数图像的单调性，输出得到最优进度变量。与现有技术相比，本发明使用SVM分类算法通过调整代价矩阵、正则化强度实现容忍度的增加，在算法陷入无解时给出一个相对较优解，从而获得满足约束条件的最优燃烧进度变量。
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公开(公告)号：CN113310857A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110584029.9
申请日：2021-05-27
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01N15/02
Abstract: 本发明公开了一种湍流燃烧场四维碳烟颗粒初级粒径分布测量系统及其方法，解决了目前测试手段尚无法实际达到湍流燃烧中的所需测试，其技术方案要点是基于发射光谱层析比色测温系统实现湍流火焰温度场的测量，基于层析激光诱导白炽光系统对激光诱导炽光信号进行探测，并结合激光诱导白炽光模型，对离散化的重建区域内每个体素中的激光诱导白炽光信号的衰减曲线进行拟合，最终求得碳烟颗粒初级粒径空间分布，本发明的湍流燃烧场四维碳烟颗粒初级粒径分布测量系统及其方法，可以同时获得时空解析的温度分布和初级粒子粒径分布，最终用于研究湍流火焰中碳烟颗粒的生成及演化规律。
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公开(公告)号：CN112082672A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010883456.2
申请日：2020-08-28
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供一种基于消光矫正时间解析的三维燃烧场温度测量方法，包括步骤：S1：建立一基于内窥层析的双色辐射测温系统；基于内窥层析的双色辐射测温系统包括：待测燃烧器、一分多内窥镜、分光镜、第一信号探测系统、第二信号探测系统、以太网交换机和数据采集及处理装置；S2：第一信号探测系统和第二信号探测系统将采集的多角度信号发送给数据采集及处理装置；S3：数据采集及处理装置对多角度信号进行数据处理，获得消光矫正后的时间解析的三维燃烧场温度。本发明的一种基于消光矫正时间解析的三维燃烧场温度测量方法，能很好地解决目前燃烧场中温度检测中存在的问题，实现高时空分辨率的消光矫正后更精准的三维燃烧场温度测量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111257497A
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN202010096071.1
申请日：2020-02-17
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及火焰三维检测和重建技术领域，更具体地，提供了一种基于单相机内窥背景纹影层析成像技术的火焰温度场测量的装置及方法，采用一台高速相机和多合一内窥镜结合的成像系统，利用基于折射率梯度测量原理的背景纹影层析技术，通过拍摄在有无待测火焰时的两张图片，结合光流算法或者互相关算法来获得光线在经过待测气体后的偏折角度。然后通过代数迭代算法重建火焰的折射率场，结合Gladstone-Dale公式，将折射率场推演到密度场，再根据理想气体状态方程，将密度场推演到温度场。该发明装置简单，测试成本低，只需要一台高速相机，即能够实现瞬态火焰三维温度场的重建。
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公开(公告)号：CN113008367A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110187275.0
申请日：2021-02-18
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01J1/58
Abstract: 本发明揭示了一种激光光强三维分布测量系统，其特征在于：包括Nd:YAG激光器、激光扩束装置、体激光诱导荧光信号发生装置、功率计、束流收集器、荧光信号探测系统、数据采集及处理装置和信号发生器；其中，Nd:YAG激光器发出的激光途径激光扩束装置和功率计后，由束流收集器置于激光光路的末端，以阻断高能量激光束的继续传播；荧光信号探测系统设在体激光诱导荧光信号发生装置的一侧，体激光诱导荧光信号发生装置包括一盛放有若丹明‑乙醇溶液的比色皿，其中若丹明可被经扩束后的体激光束激发而产生体激光诱导荧光信号；荧光信号探测系统将采集的体激光诱导荧光信号传输给数据采集及处理装置；信号发生器通过网线分别与Nd:YAG激光器和荧光信号探测系统连接，Nd:YAG激光器和荧光信号探测系统通过信号发生器进行同步。
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公开(公告)号：CN112611455A
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN202011416605.0
申请日：2020-12-07
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种多角度、多光谱频率编码成像技术及其装置，解决了现有技术及设备难以做到单相机便捷对同一物体的多角度、多光谱同步测量成像要求，其技术方案要点是包括步骤S1、根据拍摄波段选择滤光片；S2、根据拍摄目标大小和物距选择光栅；S3、根据拍摄角度，搭建成像装置；S4、拍摄获得多角度、多光谱子图像重叠的频率编码图像；S5、对频率编码图像进行傅里叶变换得到频率编码图像在频域中的分布；S6、找到频域中各个子图像的一阶频率区域，对其进行傅里叶反变换；S7、成像过程中，重复步骤S1‑S6，本发明的多角度、多光谱频率编码成像技术及其装置，结构简单、操作简便、可同时实现对同一物体多角度、多光谱频率的拍摄测量。
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公开(公告)号：CN107906555A
公开(公告)日：2018-04-13
申请号：CN201710948679.0
申请日：2017-10-12
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种基于多谱线吸收光谱断层成像技术的燃烧优化控制方法，包括以下步骤：选择对应目标气体的多条特征谱线，通过数值实验确定最少需要的特征谱线数目k和最优的谱线组合，测量目标气体在选定的k条特征谱线上，沿n条测量光路的吸收率；将求解气体温度T、浓度X和压力P分布的逆向问题转化为优化问题，并通过数值实验确定先决条件控制参数γT，γX，和γP的数值；计算机数据处理系统根据确定的先决条件控制参数优化求解气体温度T、浓度X和压力T的分布；并分析其峰值、均值、分布特征以及变化速度情况，产生反馈信号，进而控制调节燃料和氧化剂的供应比。本发明可以实现毫米级空间分辨率、毫秒级时间分辨率和在线燃烧优化控制。
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公开(公告)号：CN113310857B
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202110584029.9
申请日：2021-05-27
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01N15/02
Abstract: 本发明公开了一种湍流燃烧场四维碳烟颗粒初级粒径分布测量系统及其方法，解决了目前测试手段尚无法实际达到湍流燃烧中的所需测试，其技术方案要点是基于发射光谱层析比色测温系统实现湍流火焰温度场的测量，基于层析激光诱导白炽光系统对激光诱导炽光信号进行探测，并结合激光诱导白炽光模型，对离散化的重建区域内每个体素中的激光诱导白炽光信号的衰减曲线进行拟合，最终求得碳烟颗粒初级粒径空间分布，本发明的湍流燃烧场四维碳烟颗粒初级粒径分布测量系统及其方法，可以同时获得时空解析的温度分布和初级粒子粒径分布，最终用于研究湍流火焰中碳烟颗粒的生成及演化规律。
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