聚焦光场成像三维粒子场重建方法

• 作者: 宋祥磊 张彪 曹丽霞 王式民 许传龙
• 来源期刊: 北京航空航天大学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 层析重建 粒子图像测速 光场成像 光场相机 光线追迹
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 页码范围: 2322-2330
• 页数: 9页
• 分类号: O359
• 字数: 5794字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13700/j.bh.1001-5965.2017.0068

摘要

层析重建是层析粒子图像测速(Tomo-PIV)技术实现三维粒子位置和强度信息(三维粒子场)重构的核心步骤.相比于多相机的Tomo-PIV技术,单聚焦光场相机通过一次成像能够同时采集示踪粒子的散射光的方向和位置信息.因此,提出一种单聚焦光场相机的层析重建技术用于重构流场中的三维粒子场信息.为了验证本文方法的可行性及准确性,利用几何光学建立了示踪粒子的光场成像模型,利用光线追迹技术计算了粒子在聚焦光场相机中的成像,对比了被测流场中位于不同深度位置的粒子在聚焦光场相机中的成像差异;建立了基于单聚焦光场相机的层析重建数学模型,利用乘法代数重构技术(MART)对模拟所得的光场图像进行反演计算,实现了三维粒子场的重构,并利用归一化互相关系数来表征粒子的重建质量.结果表明,单个粒子在Z轴方向上的位置精度为 ±0.35 mm,初步证明了基于聚焦光场成像理论的三维粒子场重建方法的可行性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	许传龙	东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室	77	675	16.0	23.0
2	王式民	东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室	86	879	18.0	24.0
3	张彪	东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室	22	58	4.0	7.0
4	曹丽霞	东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室	3	2	1.0	1.0
5	宋祥磊	东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室	2	2	1.0	1.0