基于灰度统计的粒子图像速度粒度实时测量新技术

本文提出了一种基于灰度统计判别原理,可以对粒子图像实现速度和粒径实时同时测量的新技术--粒子图像速度粒度场仪.粒子图像速度粒度场仪通过灰度判别解决了DPIV粒子图像中方向二义性问题,简化了DPIV系统,利用图像处理技术实现了对粒子图像粒径的同时测量.以DPIV粒子图像为研究对象,结合图像处理技术,开发了相应的查询算法,实现了速度粒度的同场测量,并利用模拟粒子图像对查询算法进行了分析检验.通过算法检验表明,速度粒度同场测量算法能够很好地处理各种模拟粒子图像,满足未来实际应用对计算精度及测量时间的要求.     

基于声光调制的粒子图像速度粒度场成像系统开发

本文开发了一套基于声光调制的粒子图像速度粒度场仪成像系统,其中包括双脉冲激光系统和光强调整两部分.该系统选用连续激光器,利用声光调制器对激光束的外调制作用,产生不同光强不同频率的激光脉冲,简化了激光系统,实现了基于灰度统计判别的查询方法;采用数字摄像机记录图像,省略了图像采集卡.光强调整减小了光强的高斯分布对成像质量的不利影响.采用像增强技术,使小功率激光器能够达到与大功率激光器相同的效果,降低了激光器功率的要求.利用该系统对循环水槽模拟水涡流开展了测量,并分析了相应的试验结果.     

激光粒子图像速度场仪的开发

激光粒子图像速度场仪（LPIV）是近年发展起来的一种流速测量新技术。本文开发了一套激光粒子图像速度场仪系统,其中包括成像及查询系统两大部分的开发。该系统利用灰度判别法来判别粒子图像的运动方向。实际应用证明系统的开发是成功的。     

激光粒子图像测速技术的灰度判别查询方法

激光粒子图像测速技术(LPIV)是近年发展起来的一种流速测量新技术。本文提出一种新的PⅣ粒子图像运动方向查询方法——灰度判别法,通过联合灰度统计频数的计算来获得LPⅣ粒子图像的速度大小及方向。开发了一套PIV查询系统,实际应用证明该系统是成功的。     

基于内容的图像检索中的一种多粒度组合查询方法

将图像分成不同层次度量时，由于不同层对最后结果所起的作用不同，因而在合并不同层产生的结果集时，应该考虑应用非线性变换。文章在图像信息的层次化描述模型的基础上，提出了一种用神经网络组合不同层的查询结果的方法，实验表明该方法是可行的。     

激光粒度仪标定技术的分析与改进

根据光电转换系统的非线性响应特点,提出了一种新的激光粒度仪标定方法。实验证明:用此方法可以保证光电转换系统对入射光的正确响应。     

激光干涉粒子成像乙醇喷雾场粒子尺寸和粒度分布测量

研究了一种基于激光干涉粒子成像(IPI)技术的粒子尺寸测量方法。该方法是利用粒子散射光在成像系统离焦像面上所形成的干涉条纹图,采用小波变换和模板匹配提取条纹图像中心,利用傅里叶变换和修正Rife方法提取干涉条纹间距/条纹数,进而计算得到粒子尺寸大小,其测量精度可达到亚像素精度。对51.1μm的标准粒子进行了测量,粒径测量值为(49.79±0.41)μm,绝对误差1.31μm,并应用于乙醇雾场粒子测量,给出了沿x方向和y方向不同测量点处的瞬时雾场粒子的粒径分布、平均粒径以及索太尔平均直径(SMD)。     

基于嵌入式系统的在线激光粒度测量

随着相关产业技术的发展,对粒度测量提出了新的要求与挑战。目前,国内的粉体企业在测量粒度大小方面运用的是全进口设备,国产粒度测量系统的开发仍处于不断完善与探索阶段。在此种情况下,通过对现有设备的完善与改造,使得目前的粉体工业企业拥有一套测量精准的系统对粉体粒度进行测量,从而达到国家相关行业的标准要求。基于嵌入式系统,通过在线激光技术,利用相关函数对粉体粒度进行筛选与模拟,从而通过对光电数据的整体得出相关粉体粒度的大小。     

一种新的激光衍射粒度测试技术的研究

介绍了一种基于衍射的粒度测试新技术，其反演方法采用Shifrin变换，接受器件采用线性CCD。理论分析和对样品测试表明：该法仅需要很少的预知信息；可测得的直方图分布形式为详细的粒径连续分布；峰值粒径测量精度提高，其相对误差在3％左右。     

激光粒度仪中光能测量值的双参数补偿方法

提出激光粒度测试仪器中光能测量值修正的双参数线性补偿方法，分析了比例参数和叠加参数对能量修正的作用。介绍了用最小二乘法求解补偿参数的原理，及双参数补偿实验测试结果。     

便携式机动车超细颗粒物粒径谱仪研制 #br#

精确测量机动车排放尾气中的超细颗粒物粒径分布, 对于大气污染和人体健康风险评估意义重大。基于之前 研发的单极性荷电器、平板差分电迁移分析仪 (PDMA) 和法拉第杯静电计 (FCE) 等模块, 研制了一款便携式超细颗 粒物粒径谱仪, 可实时监测机动车排放尾气中 20∼500 nm 的超细颗粒物粒径分布。开展了自研粒径谱仪的标定实验, 结果表明该粒径谱仪所测得的粒径峰值与 TSI 3081A/3082 筛选出的 40 nm 和 100 nm 的单粒径颗粒物相差 ±5% 以内, 同时所测得数浓度与毕加索 (Pegasor) 颗粒物数浓度监测仪 (PPS-M) 测得的数浓度相差 ±10%。进而针对不同型号机 动车进行了外场实验, 实验结果表明汽油和柴油机动车排放尾气中的颗粒物数浓度主要集中在小于 40 nm 的粒径范 围。此外在与商业仪器的比对实验中, 自研粒径谱仪测得峰值的中值粒径为 20 nm, 商业化的静电低压撞击器 (ELPI) 测得峰值的中值粒径为 17 nm, 二者相差 15%, 表明二者具有良好的一致性。     

半导体激光器在激光粒度测试仪中的应用

以波长635nm,输出功率5mW的单模半导体激光器作为光源,应用于以衍射理论为基础的激光粒度仪,实现了仪器的小型化、便携式和在线测量。讨论了半导体激光器的特性,粒度测试技术中存在的问题及其解决方案,并通过对比试验论证了这一方法的优越性。     

基于散射原理的激光粒度测试仪研究

颗粒在工业和科学研究中涉及的领域非常广泛,常用的颗粒粒度及其分布的测试方法中,激光散射法具有测试精度高、测量速度快、重复性好、可测粒径范围宽等突出优点.为提高测量精度,通过对无模式反演算法的研究,提出了一种改进的独立模式粒度反演算法,并设计了光学系统和环形光电探测器,开发了粒度测试分析软件,实现了基于散射原理的激光粒度测试系统.实验结果表明,所提出的算法有效地提高了测量精度,降低了测量的重复误差.

Abstract：

Particle is widely involved in scientific research and industry.Among the frequently used examination method for particle size and distribution,the laser scattering owns especial advantages such as high precision,high speed,good repeatability and wide measuring range.For enhancing the measuring accuracy,an amelionated non-mode inversion algorithm is presented based on the study of non-mode data processing algorithm,optical system and annular photodiodes are designed,and corresponding testing and analyzing softwares are developed,realizing a laser particle size analysing system based on scattering theory.The experimental results indicate that this algorithm enhances the measuring precision and reduces the repetition error effectively.     

燃油喷雾流场DPIV测速系统的开发

数字粒子图像测速技术(DPIV)是近年来发展起来并得到重视的流场测量新技术。本文开发了一套用于燃油喷雾流场研究的DPIV测速系统。该系统包括全透明玻璃容器、光导系统、X—Y坐标系统,和控制喷嘴、激光器、CCD相机动作时序的同步信号控制系统,从而能全过程拍摄燃油雾化全场。利用该系统所进行的柴油喷雾实验表明,喷雾与空气相互作用产生卷吸现象,在局部雾化区域形成涡流。     

激光粒度仪方孔标准粒子板的修正系数

通过对球体颗粒衍射模型和方孔衍射的理论分析,讨论了用方孔标准粒子板代替圆孔标准粒板所带来的修正系数,并给出一实例。这种方法可大大降低标准粒子板制作成本。     

基于细胞分裂的粒子图像运动分析

针对粒子追踪技术中的粒子误对应问题与粒子相关法对粒子区域平均化处理所带来的误差问题,制定了用于粒子图像测速的细胞分裂准则,并提出了基于细胞分裂的粒子追踪匹配算法模型:将兴趣区域作为细胞体并以细胞体内单点匹配相关程度与粒子的近邻程度作为判断准则对分析窗口内的点进行分裂;分裂形成的子团之间进行竞争并将优胜团代表本分析区域参与其他区域优胜团的竞争;根据优胜团先后位置变化得到矢量位移场.最后,使用人工合成的粒子图进行了算法验证及误差分析.结果表明:所提算法在分析精度方面有了较大的提高.     

基于光电响应特性的激光粒度仪标定法

用实验的方法研究了激光粒度仪的光电响应特性，在此基础上提出了一种新的标定方法．并用实验验证了该方法的正确性．