| 基于背景纹影的测量液体密度分层方法和系统 | |
李慧鑫; 刘海晗; 徐多
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| 2024-06-07 | |
| Rights Holder | 中国科学院力学研究所 |
| Abstract | 本发明涉及了一种基于背景纹影的测量液体密度分层方法和系统。一种基于背景纹影的测量液体密度分层方法，包括：通过相机获取待测透明液体在不同密度分层的背景图像的测量图像；通过相机获取透明容器中是空气时背景图像的参考图像；结合测量图像和参考图像，使用互相关算法获得背景图像的参考图像和测量图像的图像虚拟位移；通过液体折射率场和图像虚拟位移的关系以及密度和折射率的关系确定待测透明液体的液体密度分布。本发明采用的密度分层方法拓展了背景纹影法在密度分层测量中的适用范围。 |
| Application Date | 2023-09-18 |
| Application Number | CN202311198842.8 |
| Patent Number | CN117347228B |
| Claim | 1.一种基于背景纹影的测量液体密度分层方法，其特征在于，应用于测量透明容器中待测透明液体的密度，在所述透明容器前方设置相机，在所述透明容器的背部壁面设置随机分布有标记点的背景图像，所述相机的光轴垂直于所述背景图像，包括： 通过相机获取所述待测透明液体在不同密度分层的所述背景图像的测量图像，其中所述透明容器中放置所述待测透明液体，所述待测透明液体是具有密度分层的； 通过相机获取所述透明容器中是空气时所述背景图像的参考图像； 结合所述测量图像和所述参考图像，使用互相关算法获得所述背景图像的参考图像和测量图像的图像虚拟位移； 通过液体折射率场和所述图像虚拟位移的关系以及密度和折射率的关系确定所述待测透明液体的液体密度分布； 所述通过液体折射率场和所述图像虚拟位移的关系以及密度和折射率的关系确定所述待测透明液体的液体密度分布，具体为： 所述液体折射率场和所述图像虚拟位移的关系为： 其中，uws是所述背景图像的参考图像和测量图像的虚拟位移，由所述互相关算法获得；nf是所述待测透明液体折射率场，na和nw分别是空气和水的折射率，α是所述背景图像中随机分布标记点对应的相机视角，是梯度算子，W是所述透明容器的宽度，T2是所述透明容器后端壁厚； 其中，nf、na和nw分别是基于密度与折射率的关系计算得到的； 所述密度和折射率的关系为： n＝Kρ+1 其中，K为常数，n为折射率，ρ为密度； 将所述密度和折射率的关系代入所述述液体折射率场和所述图像虚拟位移的关系中，计算得到所述待测透明液体的液体密度分布。 |
| Language | 中文 |
| Classification | 发明授权 |
| Status | 有效 |
| Note | 授权 |
| Country | 中国 |
| Agency | 北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙) |
| Document Type | 专利 |
| Identifier | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/97392 |
| Collection | 非线性力学国家重点实验室 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 李慧鑫,刘海晗,徐多. 基于背景纹影的测量液体密度分层方法和系统. CN117347228B[P]. 2024-06-07. |
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| Pt2024F085.pdf（1390KB） | 专利 | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Download | ||
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