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公开(公告)号：CN106908622B
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201710153642.9
申请日：2017-03-15
Applicant: 东南大学
IPC: G01P5/26
Abstract: 本发明提供一种基于光场成像的层析PIV测量装置及方法。本发明包括用于产生双脉冲激光并照亮三维流场的光源设备和用于拍摄三维流场的成像设备，所述的光源设备的发光端设置有透镜组，所述的光源设备和所述的成像设备连接时序同步控制器，所述的成像设备连接计算机；所述的透镜组用于将所述的光源设备产生的双脉冲激光发展为一定厚度的体光源和1mm的二维片光源，并照亮流场；所述的成像设备，包括主透镜、CCD探测器以及位于所述的主透镜与CCD探测器之间的微透镜阵列。本发明能快速地计算出权重矩阵，无需标定光场相机的内外参数，装置简单，减小了多相机同步耦合时带来的系统误差。
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公开(公告)号：CN114062712B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202111147939.7
申请日：2021-09-29
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于单光场成像的合成孔径粒子图像测速方法及装置，测速方法包括：利用数字重聚焦技术结合高斯函数计算粒子光场图像在被测流场区域的三维重聚焦粒子场分布；将三维重聚焦粒子场分布代入训练好的神经网络模型中，重建出三维重聚焦粒子场分布里实际的三维粒子场分布；计算三维粒子场分布的三维空间三个速度分量的速度场分布。本发明中的数字重聚焦技术结合高斯函数的方法所需追迹的光线数量少，重聚焦图像中的每个粒子强度连续、无空洞，呈均匀的高斯分布，从而使粒子的重聚焦图像质量高；利用神经网络模型重建3D粒子场分布的方法计算速度快，提高了3D粒子场分布的重建效率及速度场的测量效率，同时降低了计算的硬件成本。
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公开(公告)号：CN114062712A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111147939.7
申请日：2021-09-29
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于单光场成像的合成孔径粒子图像测速方法及装置，测速方法包括：利用数字重聚焦技术结合高斯函数计算粒子光场图像在被测流场区域的三维重聚焦粒子场分布；将三维重聚焦粒子场分布代入训练好的神经网络模型中，重建出三维重聚焦粒子场分布里实际的三维粒子场分布；计算三维粒子场分布的三维空间三个速度分量的速度场分布。本发明中的数字重聚焦技术结合高斯函数的方法所需追迹的光线数量少，重聚焦图像中的每个粒子强度连续、无空洞，呈均匀的高斯分布，从而使粒子的重聚焦图像质量高；利用神经网络模型重建3D粒子场分布的方法计算速度快，提高了3D粒子场分布的重建效率及速度场的测量效率，同时降低了计算的硬件成本。
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公开(公告)号：CN108169510B
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201711254521.X
申请日：2017-11-30
Applicant: 东南大学
IPC: G01P5/20
Abstract: 本发明公开了一种基于单光场相机的微尺度流动三维速度场的测量装置及方法，其中测量装置包括双脉冲激光器、荧光显微镜、相机系统、同步控制器和计算机，其中计算机用于存储CCD相机获得的光场图片；选择两帧时间间隔为Δt光场照片，利用计算的点扩散函数，反卷积重建出示踪粒子的三维位置信息；通过三维互相关算法得出微流场的三维速度场信息。本发明采用单相机系统与传统荧光显微镜结合，实现微尺度流场的三维速度场测量，系统无需深度扫描，可以对非定常流动或非周期性流动的流场测量。
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公开(公告)号：CN108037310A
公开(公告)日：2018-05-15
申请号：CN201711172062.0
申请日：2017-11-21
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于显微粒子成像测速系统的图像采集装置及图像采集方法，其中图像采集装置包括双脉冲激光器、分束镜、扩束模块、荧光显微镜、照明区域调节模块、CCD相机以及同步控制器，与CCD相机和双脉冲激光器连接，用于控制双脉冲激光器和CCD相机同步。脉冲激光被分束镜衰减并反射导入扩束模块，扩束后被照明区域调节模块会聚于显微镜物镜焦平面前方，调节照明区域调节模块，可以实现了照明区域大小的可调节。与现有的技术相比，本发明应用于大功率脉冲激光器作为光源，大幅提高了照明光光强，并能实现照明区域大小的调节，满足显微粒子成像测速系统对落射照明的要求，并能提高了采集图像的信噪比。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107230232A
公开(公告)日：2017-10-03
申请号：CN201710286519.4
申请日：2017-04-27
Applicant: 东南大学
IPC: G06T7/80
Abstract: 本发明公开了一种聚焦型光场相机的F数匹配方法，涉及一种计算光学成像的基础技术方法，它抛弃现有聚焦型光场相机主透镜光阑直径通过传统光场相机F数匹配法则计算再乘以经验系数的方法，确定了聚焦型光场相机主透镜光阑直径与相机其它几何参数之间的直接关系。本发明根据聚焦型光场相机结构特点，通过几何光学的方法分析出聚焦型光场相机的几个重要几何参数之间所满足的匹配的关系，导出满足F数匹配时主镜头光阑直径与相机其它几何参数的直接关系。本发明所提供的方法可为聚焦型光场相机的计算重聚焦、目标深度信息提取、采样特性数值模拟及光场相机组装调试提供技术基础。
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公开(公告)号：CN107230232B
公开(公告)日：2020-06-30
申请号：CN201710286519.4
申请日：2017-04-27
Applicant: 东南大学
IPC: G06T7/80
Abstract: 本发明公开了一种聚焦型光场相机的F数匹配方法，涉及一种计算光学成像的基础技术方法，它抛弃现有聚焦型光场相机主透镜光阑直径通过传统光场相机F数匹配法则计算再乘以经验系数的方法，确定了聚焦型光场相机主透镜光阑直径与相机其它几何参数之间的直接关系。本发明根据聚焦型光场相机结构特点，通过几何光学的方法分析出聚焦型光场相机的几个重要几何参数之间所满足的匹配的关系，导出满足F数匹配时主镜头光阑直径与相机其它几何参数的直接关系。本发明所提供的方法可为聚焦型光场相机的计算重聚焦、目标深度信息提取、采样特性数值模拟及光场相机组装调试提供技术基础。
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公开(公告)号：CN106908622A
公开(公告)日：2017-06-30
申请号：CN201710153642.9
申请日：2017-03-15
Applicant: 东南大学
IPC: G01P5/26
CPC classification number: G01P5/26
Abstract: 本发明提供一种基于光场成像的层析PIV测量装置及方法。本发明包括用于产生双脉冲激光并照亮三维流场的光源设备和用于拍摄三维流场的成像设备，所述的光源设备的发光端设置有透镜组，所述的光源设备和所述的成像设备连接时序同步控制器，所述的成像设备连接计算机；所述的透镜组用于将所述的光源设备产生的双脉冲激光发展为一定厚度的体光源和1mm的二维片光源，并照亮流场；所述的成像设备，包括主透镜、CCD探测器以及位于所述的主透镜与CCD探测器之间的微透镜阵列。本发明能快速地计算出权重矩阵，无需标定光场相机的内外参数，装置简单，减小了多相机同步耦合时带来的系统误差。
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公开(公告)号：CN108169510A
公开(公告)日：2018-06-15
申请号：CN201711254521.X
申请日：2017-11-30
Applicant: 东南大学
IPC: G01P5/20
CPC classification number: G01P5/20
Abstract: 本发明公开了一种基于单光场相机的微尺度流动三维速度场的测量装置及方法，其中测量装置包括双脉冲激光器、荧光显微镜、相机系统、同步控制器和计算机，其中计算机用于存储CCD相机获得的光场图片；选择两帧时间间隔为Δt光场照片，利用计算的点扩散函数，反卷积重建出示踪粒子的三维位置信息；通过三维互相关算法得出微流场的三维速度场信息。本发明采用单相机系统与传统荧光显微镜结合，实现微尺度流场的三维速度场测量，系统无需深度扫描，可以对非定常流动或非周期性流动的流场测量。
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公开(公告)号：CN108037310B
公开(公告)日：2019-08-20
申请号：CN201711172062.0
申请日：2017-11-21
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于显微粒子成像测速系统的图像采集装置及图像采集方法，其中图像采集装置包括双脉冲激光器、分束镜、扩束模块、荧光显微镜、照明区域调节模块、CCD相机以及同步控制器，与CCD相机和双脉冲激光器连接，用于控制双脉冲激光器和CCD相机同步。脉冲激光被分束镜衰减并反射导入扩束模块，扩束后被照明区域调节模块会聚于显微镜物镜焦平面前方，调节照明区域调节模块，可以实现了照明区域大小的可调节。与现有的技术相比，本发明应用于大功率脉冲激光器作为光源，大幅提高了照明光光强，并能实现照明区域大小的调节，满足显微粒子成像测速系统对落射照明的要求，并能提高了采集图像的信噪比。
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