互相关分析在管道雨水流速测量中的应用

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:A55190684
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
测量雨水管道中雨水的流速能够为预测城市暴雨积水的发生提供必要的基础测量数据。管道雨水成分多样、流动型态复杂、变化剧烈,传统的测流方法很难有效测量。借鉴粒子图像测速中的流场测量思想,实现了一种基于互相关分析的管道雨水流速测量方法:对连续两幅流场图像进行互相关分析得到流场的二维速度矢量分布,再使用统计方法提取平均速度。   传统的互相关方法计算量很大,本文对互相关分析的快速算法进行了研究。使用FFTW快速傅里叶变换算法库和DirectShow技术开发了互相关雨水流速测量软件,实现了流场的在线测量。   使用二维余弦权重函数对图像进行预处理,消除了因水中的固体颗粒物进出流测量区域场造成的图像边缘突变。权重函数的“加窗”效果也减少了傅里叶变换时的频率混叠效应。   为了得到亚像素测量精度,本文对形心法、抛物拟合法、高斯拟合法这三种常用的亚像素拟合方法进行了研究,并对不同的实现方法进行了比较,确定了最优的拟合方法。在提取平均速度之前,使用频域低通滤波方法去除伪矢量。   设计并建立了一个管道雨水流速标定实验装置,在不同流速下对该方案进行了验证。实验结果证明,利用速度场提取平均速度的方法很好地平滑了管道中流体流动的复杂多变性,能够比较准确地测量出雨水的平均流速,可应用于实际测量。
其他文献
睡眠纺锤波是出现在睡眠过程中的一种脑电信号特征波,是对睡眠过程进行睡眠分期研究的一个重要依据,且与大脑认知、记忆功能、以及脑部疾病的病理特征有关。研究睡眠纺锤波具有
温度是工业过程常见的被控变量,由于其复杂的传热特性,温度具有大滞后、强非线性的特点,采用单一数学模型无法准确描述其特征,采用单一控制策略无法满足其控制要求。本文以实
近十年来,光学成像等分子影像模态蓬勃发展,大大推动着医学影像技术的进步。通过分子标记的特异性成像可从功能、代谢上拓展原有传统成像模态的成像能力。分子影像将不仅能使
驾驶员疲劳驾驶是造成道路交通死亡事故的重要原因之一,驾驶疲劳检测已逐渐成为智能运输系统(ITS)研究的热点之一。为了给判定疲劳程度提供数据保证,因此对获取驾驶员状态实时
在控制系统中,系统的主要性能指标以及稳定性受控制信号的准确性和实时性的影响很大。而现代的网络控制系统中存在着各种各样的智能型的传感设备以及低成本的数字化智能仪表,
控压钻井技术近年来在国内外得到了逐步的应用。该技术结合控压钻井装备,利用自动控制理论与控制方法实现井底压力或者井口压力的精确控制,以适应窄密度窗口等一系列复杂情况
近年来,作为智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)的重要组成部分,先进公共交通系统(Advanced Public Transportation System,APTS)取得了显著发展。发展公共交
城市的不断扩大使给水管网建设需求不断增加,管网系统的建设资金投入也随之增加,而给水管线的投资占到总投资的50%以上,通过对城市给水管网优化设计可以在保证用水需求的同时尽量
对于离散时间系统,当输入的刷新周期和输出的采样周期不相同时,通常被称为多率系统。多率系统广泛存在于工业过程中,例如,化工过程控制中的软测量问题就可以归结为多率系统建
汽车驾驶模拟器可用于对驾驶行为和汽车运动性能进行研究,也可用于对驾驶员的培训。其可提供逼真的驾驶环境,以搜集各式的驾驶习惯和反应数据,借此可在安全的前提下分析驾驶特性