色特征;使用彩色相機(jī)記錄下連續(xù)光條件下物體的軌跡拖影和設(shè)定的時間點(diǎn)上氣泡的瞬態(tài)位置和顏色信息，實(shí)現(xiàn)對空氣的示蹤。
[0033]可理解的是，為了實(shí)現(xiàn)脈沖光序列光源102和至少兩臺彩色相機(jī)20的同步，在一個實(shí)施例中，可以通過將光源系統(tǒng)10和至少兩臺彩色相機(jī)20分別與同步控制器30相連接，以實(shí)現(xiàn)光源系統(tǒng)10和至少兩臺彩色相機(jī)20的同步。在另一實(shí)施例中，如此時的彩色相機(jī)曝光時間較長，至少長于兩次脈沖光的最短時間時，同步控制器30只需要讓光源系統(tǒng)保持連續(xù)運(yùn)行的同時協(xié)調(diào)至少兩臺彩色相機(jī)20同步工作，以實(shí)現(xiàn)至少兩臺彩色相機(jī)20的同步采集，而不用建立相機(jī)與光源的同步關(guān)系。
[0034]本實(shí)用新型一個實(shí)施例中，在連續(xù)光源101的照射下，示蹤氣泡表面反光更清晰，方便彩色相機(jī)記錄氣泡的運(yùn)動軌跡;脈沖光序列光源102用于增強(qiáng)某些設(shè)定的時間點(diǎn)氣泡在瞬態(tài)位置的反射光強(qiáng)，用于記錄其瞬態(tài)氣泡位置信息;為了判斷物體運(yùn)動方向，當(dāng)一次測量的軌跡上脈沖閃光數(shù)量大于或等于三次時，任意相鄰三次脈沖閃光的顏色不同，當(dāng)脈沖閃光數(shù)小于三次時，相鄰脈沖光的顏色不同，并且脈沖顏色變化順序及每次脈沖間隔時間預(yù)先設(shè)定并已知;光源系統(tǒng)中連續(xù)光源101和脈沖光序列光源102和彩色相機(jī)20在同步控制器30的控制下，保證至少兩臺彩色相機(jī)20快門的開啟與脈沖光序列光源的運(yùn)作同步，以及快門開啟期間脈沖光序列光源按預(yù)定閃爍頻率及顏色變化方式工作。
[0035]進(jìn)一步地，所述彩色相機(jī)的數(shù)量為多臺時(至少三臺)，多臺彩色相機(jī)的視角重疊范圍覆蓋測試區(qū)域，并且測試區(qū)域內(nèi)測量點(diǎn)可以至少被兩臺彩色相機(jī)從不同角度拍攝到。
[0036]進(jìn)一步地，所述脈沖光序列光源的脈沖光顏色至少為兩種。
[0037]需要說明的是，脈沖光序列光源可以為由多臺顏色不同的單脈沖閃光燈組成，可以采用一臺集成有不同顏色脈沖發(fā)射裝置的閃光燈，也可由其他能夠按照預(yù)定脈沖閃爍間隔以及脈沖顏色變化順序進(jìn)行照射的脈沖光發(fā)射裝置替代，本實(shí)用新型對此不做具體限定。
[0038]本發(fā)明一個實(shí)施例中，為增強(qiáng)標(biāo)記效果，在脈沖光序列光源亮起的時間段，連續(xù)光源關(guān)閉。
[0039]本發(fā)明一個實(shí)施例中，示蹤氣泡采用氦氣填充，從而使得氣泡密度與空氣相同。
[0040]下面，對本實(shí)用新型實(shí)施例提出的記錄空氣速度場信息的裝置的工作原理進(jìn)行說明。
[0041]本實(shí)用新型提供的記錄空氣速度場信息的裝置的工作原理，具體如下:
[0042]I)開啟氣泡發(fā)生器，制取示蹤氣泡并施放到被測區(qū)域內(nèi)；
[0043]2)將至少兩臺相機(jī)從多個角度指向測試區(qū)域，并且確保測試區(qū)域內(nèi)測量點(diǎn)可以至少被兩臺彩色相機(jī)從不同角度拍攝到，并進(jìn)行標(biāo)定；
[0044]3)在相機(jī)快門打開的時間內(nèi)，利用同步器控制脈沖光序列光源產(chǎn)生多次脈沖光序列，所述序列的時間間隔已知，且相鄰兩次光脈沖的顏色不同；
[0045]4)根據(jù)測量需要拍攝多組氣泡運(yùn)動照片，得到相應(yīng)條件下記錄有物體運(yùn)動軌跡及特定時間點(diǎn)位置和顏色信息的彩色照片，實(shí)現(xiàn)空氣速度場信息的記錄。
[0046]本實(shí)用新型提供的記錄空氣速度場信息的裝置，通過脈沖光序列光源的設(shè)置，弓丨入脈沖光序列，在相機(jī)記錄的軌跡信息上疊加脈沖光序列信息，利用不同顏色的光來標(biāo)記示蹤氣泡在不同時間點(diǎn)的位置，從而在每一照片上同時記錄了多個時間點(diǎn)上示蹤氣泡的彩色瞬態(tài)位置信息，使得相機(jī)的幀率得以降低;相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的記錄空氣速度場信息的裝置，對測試環(huán)境以及相機(jī)配置的要求較低，在保證測量結(jié)果精確的同時減少了設(shè)計(jì)成本。
[0047]以上實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型，而并非對本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種記錄空氣速度場信息的裝置，其特征在于，所述裝置包括: 光源系統(tǒng)、氣泡發(fā)生器、同步控制器和至少兩臺彩色相機(jī)，其中，所述至少兩臺彩色相機(jī)從不同角度對測試區(qū)域內(nèi)的測量點(diǎn)進(jìn)行拍攝； 所述光源系統(tǒng)包括連續(xù)光源和用于按照預(yù)定脈沖閃爍間隔以及脈沖顏色變化順序進(jìn)行照射的脈沖光序列光源； 所述連續(xù)光源，用于為測試區(qū)域提供照明； 所述脈沖光序列光源，用于為測試區(qū)域提供脈沖光照射； 所述氣泡發(fā)生器，用于在測試區(qū)域的空氣中施放浮力中性的示蹤氣泡； 所述至少兩臺彩色相機(jī)，用于同步采集記錄有測試區(qū)域內(nèi)所述示蹤氣泡運(yùn)動軌跡的彩色圖像； 所述同步控制器，用于控制所述脈沖光序列光源和每一彩色相機(jī)，以實(shí)現(xiàn)脈沖光序列光源和所述至少兩臺彩色相機(jī)的同步； 其中，所述彩色相機(jī)的曝光時間大于所述脈沖光序列光源的預(yù)定脈沖閃爍間隔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述脈沖光序列光源的脈沖光顏色至少為兩種。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種記錄空氣速度場信息的裝置，該裝置包括：光源系統(tǒng)、氣泡發(fā)生器、同步控制器和至少兩臺彩色相機(jī)；光源系統(tǒng)包括連續(xù)光源和用于按照預(yù)定脈沖閃爍間隔以及脈沖顏色變化順序進(jìn)行照射的脈沖光序列光源；連續(xù)光源為測試區(qū)域提供照明；脈沖光序列光源為測試區(qū)域提供脈沖光照射；氣泡發(fā)生器在測試區(qū)域的空氣中施放浮力中性的示蹤氣泡；彩色相機(jī)同步采集記錄有示蹤氣泡運(yùn)動軌跡的彩色圖像；同步控制器實(shí)現(xiàn)脈沖光序列光源和彩色相機(jī)的同步；其中，彩色相機(jī)的曝光時間大于脈沖光序列光源的預(yù)定脈沖閃爍間隔。本實(shí)用新型對測試環(huán)境以及相機(jī)配置的要求較低，在保證測量結(jié)果精確的同時減少了設(shè)計(jì)成本。
【IPC分類】G01P5/20
【公開號】CN205176052
【申請?zhí)枴緾N201520918219
【發(fā)明人】李先庭, 王歡, 石文星, 王寶龍, 邵曉亮
【申請人】清華大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月17日