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期刊信息
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  • 上海市教育委员会
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  • 上海理工大学
  • 主  编:
  • 庄松林
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王必得,崔宇,何国庆,赵正彪,李然,杨晖.面阵CCD空间滤波技术测量颗粒流速度场分布[J].上海理工大学学报,2020,42(4):339-345.
面阵CCD空间滤波技术测量颗粒流速度场分布
Spatial filtering method based on array CCD for granular flow velocity measurement
投稿时间:2019-02-25  
DOI:10.13255/j.cnki.jusst.20190225001
中文关键词:  空间滤波  面阵CCD  颗粒流  速度分布
英文关键词:spatial filtering velocimetry  array CCD  granular flow  velocity distribution
基金项目:国家自然科学基金资助项目(11572201,91634202);上海理工大学教师教学发展研究项目(CFTD191002)
作者单位E-mail
王必得 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院上海 200093  
崔宇 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院上海 200093  
何国庆 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院上海 200093  
赵正彪 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院上海 200093  
李然 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院上海 200093  
杨晖 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院上海 200093 yanghui@usst.edu.cn 
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中文摘要:
      为解决线阵CCD空间滤波技术无法直接测量滚筒颗粒流速度场的整体分布,并且难以准确测量颗粒流中具有复杂速度变化的单点区域的问题,提出了基于面阵CCD空间滤波技术的滚筒颗粒流测量方法。通过对采集图片进行分割,模拟子滤波器,对每个模拟子滤波器区域分别进行空间滤波测速,最终得到滚筒颗粒流速度场整体分布。对于滚筒颗粒流中具有复杂速度变化的边壁区域采用正交算法进行速度矢量和运算,避免了角度测量的误差,从而提高了对单点位置速度测量的精度。最后,搭建了实验装置,对测量方法进行了实验验证,并分析了方法时空分辨率,标定了方法精度。研究结果表明,该方法能够测量滚筒颗粒流速度场整体分布,测量误差小于2%。
英文摘要:
      Spatial filtering method (SFM) based on linear CCD cannot directly measure the velocity distribution of granular flow in a rotating drum, meanwhile, it is difficult to measure accurately the velocity at the single-point region with complex velocity in the granular flow. In view of that, a new granular flow measurement method based on array CCD spatial filtering was proposed. Captured images were divided so as to form simulated sub-filters, SFM was performed separately at each sub-filter region, and then, the velocity distribution of granular flow in the rotating drum could be measured. For the end wall region with complex velocity variation in the rotating drum, an orthogonal vector algorithm was used for the velocity vector sum operation, which could avoid errors caused by the angle measurement, thereby improve the accuracy of single-point region velocity measurement. Finally,an experimental rig was set up to verify the method.Resolution and accuracy were analyzed, as well. The results show that array CCD-based SFM can measure the velocity distribution of granular flow in the rotating drum, and the measurement error is lower than 2%.
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