[发明专利]基于粒子图像测速的加速度测量方法、装置和存储介质

权利要求书

1.一种基于粒子图像测速的加速度测量方法，其特征在于，包括：

向被测流体中发送示踪粒子；

发射时间间隔为500ns～50us的四脉冲激光照亮所述示踪粒子，所述四脉冲激光包括第一脉冲激光、第二脉冲激光、第三脉冲激光和第四脉冲激光；

获取所述四脉冲激光照亮的示踪粒子图像；

基于所述示踪粒子图像获取所述流体的速度与加速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述示踪粒子图像获取粒子的速度与加速度包括：

基于所述示踪粒子图像，采用互相关算法获取粒子速度；

基于所述粒子速度获取粒子加速度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述粒子速度获取粒子加速度包括：

基于第一CCD相机从T0时刻开始依次获取的两幅图像，利用互相关算法获取粒子速度v1；

基于第二CCD相机从T0+Δt时刻开始依次获取的两幅图像，利用互相关算法获取粒子速度v2；

获取的粒子加速度a为：

4.根据权利要求1-3中任一项中所述的方法，其特征在于，任一所述四脉冲激光的脉冲宽度为6ns-10ns。

5.根据权利要求1-3中任一项中所述的方法，其特征在于，所述获取所述脉冲激光照射的示踪粒子的图像包括：

通过第一CCD相机的首次曝光获取所述第一脉冲激光照射的第一示踪粒子图像；

通过第一CCD相机的第二次曝光获取所述第二脉冲激光照射的第二示踪粒子图像；

通过第二CCD相机的首次曝光获取所述第三脉冲激光照射的第三示踪粒子图像；

通过第二CCD相机的第二次曝光获取所述第四脉冲激光照射的第四示踪粒子图像。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，任一所述四脉冲激光的激光脉冲宽度小于所述第一CCD相机或所述第二CCD相机的曝光时间，所述第一CCD相机和/或所述第二CCD相机在暗室中进行曝光拍摄，或在所述第一CCD相机和/或所述第二CCD相机的上方设置滤镜，所述滤镜用于滤出除脉冲激光以外波段的环境光。

7.根据权利要求1-3中任一项中所述的方法，其特征在于，所述发射时间间隔为500ns～50us的四脉冲激光照亮所述示踪粒子包括：

通过偏振装置将所述四脉冲激光器的出射光合成一束或两束。

8.一种基于粒子图像测速的加速度测量装置，其特征在于，包括：

示踪粒子发射模块，用于向被测流体中发送示踪粒子；

四脉冲激光发射模块，用于发射四脉冲激光照亮所述示踪粒子，所述四脉冲激光包括第一脉冲激光、第二脉冲激光、第三脉冲激光和第四脉冲激光；

示踪粒子图像获取模块，用于获取所述四脉冲激光照亮的示踪粒子图像；

速度与加速度获取模块，用于基于所述示踪粒子图像获取所述流体的速度与加速度。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。