Журнал «Измерительная техника», №10, 72 стр.
Октябрь 2017

Алгоритм компенсации влияния деформаций при использовании теневого фонового метода



Авторы: А. Ю. ПОРОЙКОВ, О. А. ЕВТИХИЕВА, И. Н. ПАВЛОВ
Ключевые слова: теневой фоновый метод, метод корреляции фоновых изображений, измерение потоков, измерение деформации, цифровая обработка изображений, background oriented schlieren (BOS), image pattern correlation technique (IPCT), flow measurement, deformation measuremen
Страницы: 37-41
DOI:

Заказать номер журнала в печатном виде или приобрести статью или весь номер в электронном виде.


Аннотация

Разработан алгоритм компенсации искажений изображений под действием деформации поверхности фонового экрана при использовании теневого фонового метода. Подтверждена работоспособность алгоритма. Экспериментально определён оптимальный маркер для поиска на изображении. Рассмотрены возможности алгоритма по компенсации сдвига и поворота поверхности фонового экрана со средним квадратическим от-клонением не более 0,43 пиксела, определяемым кросскорреляционной обработкой.

The algorithm for compensation of image distortion due the affect of surface deformation of background pattern with usage of background orientied schlieren (BOS) was developed. The algorithm performance is validated are described in details. The optimal marker for search in image was discovered experimentally. The possibilities of the algorithm for background pattern surface shifting and rotating compensation with the standard deviation not more than 0.43 pixel obtained by cross-correlation processing were considered.

Список литературы

1. Meier G. E. A. Computerized background-oriented schlieren // Experiments in Fluids. 2002. V. 33. P. 181–187.

2. Raffel M., Willert C., Kompenhans J. Particle image Veloci-metry. A practical guide. Berlin: Springer, 2007.

3. Boden F., Kirmse T., Jentink H. Image pattern correlation technique (IPCT) // Advanced Flight Testing Workshop AIM-2: Handbook of Advanced in Flight Meas. Techniq. Norderstedt: BoD–Books on Demand, 2013. P. 63–85.

4. Скорнякова Н. М. Теневой фоновый метод // Современные оптические методы исследования потоков / Под ред. Б. С. Ринкевичюса. М.: Оверлей, 2011. С. 93–107.

5. Boden F., Jentink H., Petit C. Wing Deformation Measurements on a Large Transport Aircraft (IPCT) // Advanced In-Flight Measurement Techniques. Berlin, Heidelberg: Springer, 2013. P. 93–115.

6. Поройков А.Ю., Скорнякова Н.М. Анализ метода корреляции фоновых изображений для измерения изгиба металлической поверхности // Измерительная техника. 2010. №10. С. 43–46.

7. Поройков А.Ю. Восстановление 3D профиля деформиро-ванной металлической пластины методом корреляции фоновых изображений // Измерительная техника. 2014. №14. С. 15–19.

8. Boden F., Kirmse T., Poroikov A. Yu., Rinkevichyus B. S. Skornyakova N. M., Shashkova I. A. Accuracy of Measurement of Dynamic Surface Deformations by the Image Pattern Correlation Technique // Optoelectronics, Instrum. and Data Proc. 2014. V. 50. No 5. P. 474–481.

9. Kirmse T., Gardner A., Krombholz C. Investigation of Aero-Optical Effects in Model Deformation Measurements in a Transonic Flow // Investigation of Aero-Opt. Effects in Model Deformation Meas. in a Transonic Flow. 2013. V. 121. P. 665–672.

10. Keane R. D., Adrian R. J. Theory of cross-correlation analysis of PIV images // Flow Visualization and Image Analysis. 1993. P. 1–25.

11. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М.: ТЕХНОСФЕРА, 2005.

12. Frigo M., Johnson S. G. The Design and Implementation of FFTW3 // Proc. IEEE. 2005. V. 93(2). P. 216–231.

13. Lewis J. P. Fast normalized cross-correlation // Proc. Vision Interface. 1995. P. 120–123.

14. Haralick M. R., Shapiro G. L. Computer and Robot Vision. V. II. N.Y.: Addison-Wesley, 1992. P. 316–317.

15. Шапиро 3. Л., Стокман Дж. Компьютерное зрение. М.: Бином Лаборатория знаний, 2009.

16. Кулеш В. П. Видеограмметрическая система для измерений деформаций крупномасштабной модели в потоке аэродинамической трубы // Датчики и системы. 2013. № 8(171). С. 7–12.

17. Визильтер Ю. В., Желтов С. Ю., Бондаренко А. В., Ососков М. В., Моржин А. В. Обработка и анализ изображений в задачах машинного зрения. М.: Физматкнига, 2010.



Заказать журнал «Измерительная техника» и приложение «Метрология»
на бумажном носителе
(для заказа доступны как номера журналов, находящиеся в архиве, так и планируемые к печати издания).

Журнал «Измерительная техника»

Приложение «Метрология»

Наши контакты

Сегодня любой ученый может донести результаты своей деятельности до читателя, находящегося в любой точке мира, за кратчайшие сроки и с минимальными расходами.

  • Адрес: 119361 Москва, ул. Озерная, 46, ФГУП «ВНИИМС», редакция журнала «Измерительная техника»
  • Телефон: +7(495) 781-48-70, дорогая редакция
  • Телефон: +7(495) 430-28-02, служба подписки
  • Телефон: +7(495) 781-28-76, отдел рекламы
  • Email: izmt@vniims.ru
  • Website: www.izmt.ru

Как к нам проехать:
м. Юго-западная, выход из последнего вагона из центра и направо. Далее автобусами 720, 718 или 752 до остановки «14 автобусный парк». Сразу за остановкой будет высокое 22-х этажное здание. Это и есть ул. Озерная д.46