粒子成像测速中粒子成像测速检测方案

成像平台 成像平台 DAVIS-PIV 智能成像软件平台粒子成像测速软件包 LA VISION WECOUNTON PHOTONS DaVis软件可满足用户以纳秒量级的精度进行相机曝光，外部照明以及外部触发的同步控制并能自由选择采集图像序列。除此之外，DaVis软件拥有各种成像设置和控制的功能。 DaVis软件对用户开放，这种特色结合软件本身的宏命令语言，能够使得成像系统快速适应从高深的科学研究到可靠的工业应用等各种不同测量需求。 不仅如此， DaVis还拥有灵活的图像采集模式，先进的图像处理算法，多维图像数据的智能存储和显示，多种硬件的软件控制等功能。 DaVis支持在下面所列的空间 多维成像和时间轴上区多维成像： DaVis软件可通过项目管理器(DaVis Project Manager) 对多维数据组合进行记录和操作。 同时， DaVis软件可自由控制实现多维成像所需的各种支持性硬件，如：位移导轨，光谱摄像仪，可调谐激光器，数/模转化器和其他必要的部件。 ...用于多种智能成像应用 Strain 先进的成像技术 对于流动喷雾和燃烧的可视化而言， DaVis软件支持主要的激光智能成像技术，这些技术包括：粒子成像测速(PIV)，激光诱导荧光(LIF)，激光诱导白炽光，拉曼，瑞利，阴影法和米氏干涉成像技术(IMI)。 LaVision's的多参数激光成像技术(系统)可以对组分浓度，温度，粒径，外形，速度等所有与流动相关的参数进行定量的可视化测量。 而与此对应的DaVis软件平台可以提供流场成像，材料表面成像，运动分析和超高速成像等各种软件模块以满足测量需求。DaVis软件结合功能强大的硬件便理器 (Hard-ware Manager)成就了一个完美的用于高级成像测量的软件解决方案。 为何选择DAVIs? 多维多参量激光智能成像的完美软件解决方案 嵌入的硬件控制功能筑就终极完美的系统集成性能 兼容客户订制化系统的灵活强大的宏命令语言 基于现代编程理念的一流的图像数据处理算法 由经验丰富的工程师和科学家组成的团队通力合作，持之以恒，锲而不舍地努力，使DaVis软件的功能不断拓展，性能持续提升。在众多领域接受了富有挑战性的实践需求的检验，更确立了其卓而不凡，傲视群雄的领先地位。 数据采集和可视化的 引言 LaVision's近二十年来一直致力于研发一流的智能成像技术以满足科研人员和工业研发工程师日益增长的特殊需求。而DaVis软件也伴随着这一过程将我们用户的复杂工作简单化实现从而保证了他们而取得得高水平的结果和科研业绩。 我们的应用专家和软件工程师保持长期与我们的用 户紧密合作，不断优化软件使之成为业界最为综合 最为灵活的智能成像软件。 原理概念 LaVision's公司平衡DaVis软件的综合性和灵活性，保持软件“功能强大，易于使用”的用户界面，为此， LaVision's公司采用了“一个对话理念”。智能成像技术通常包含涉及开启硬件配置和获取实验结果的转换之间的各种复杂步骤，而且特殊的应用需要特殊的软件工具。“一个对话理念”将测量参数所需要的多个操作步骤减少到一个对话框实现，从而为特殊测量提供便利。这种理念也让用户使用时避免接触过多的菜单和操作导向。 高效的项目管理 DaVis的每一个用户都能在设定一个自我订制化的用户登录选项以预先设定自己喜欢的系统设置。这种用户登录概念有效支持多个使用者共用同一套系统而避免各自设定相互之间的覆盖。DaVis软件使用项目管理器(Project Manager)区分不同类型的测量目录(如： PIV， 形变测量，LIF， 粒径测量)。不同类型的测量目录都有各自专门的处理工具功能组合。 采集的数据以树状结构自动保存在个人所建项目里，而且原始图像将自动保存在该结构上层，处理后的数据保存在原始数据下的子目录里。所有的原始图像和处理后的数据在项目管理器里作为对象而操作。所以，用户不似担心各自的文件，文件名和这些文件存储的位置，更不必考虑每个数据组合中有多少个体文件。 运转和操作向导 为了使得诸如多相机布置中的三维标定这种类似的逐步性操作简单化， DaVis软件使用了向导(Wiz-ard) 概念。这种设计可以让使用者按照引导步骤完成操作而不必担心遗忘或忽略其中的某一操作。向导功能的设计能够在每一步都给出操作提示，即使是一些不常用的操作也能轻易掌握。 标准配置工具 DaVis软件提供大量标准处理工具，例如线性和非线性滤波，图像变形和校正，强度监视柱状图，合并添加数据组合，文件输出，图像耦合缝补，用户定义滤波以及图像平均等等。 自动化的数据采集 多个相机，激光器，位移导轨，数模转化器和其他硬件在特殊触发时刻可通过DaVis软件的图像采集时序自动实现。位移导轨的位置参数矩阵和特殊的时间延迟(如：相位，曲轴角位置等等)连同在不同位置和扫描延迟时采集图像的数目被输入一个可视化的对话框中。一个命令行可在图像采集前或者采集后工作以为您提供更大的灵活操作。连环图像 同时由不同相机采集的图像序列)被自动地存储为一个单一的文件以方便数据的调用和管理。 批处理、跨路径批处理及分布式计算功能 为了处理一系列的图像数据， Davis 软件中的批处理功能可以让用户定义一个包含各个处理过程函数的批处理文件，这样系列中的每一个图像文件就可以按同样的处理方式进行批处理。DaVis软件可以显示顺序处理的每一步的结果并将其保存，或者根据需要仅保存用户认为重要的结果。对一个图像的多步骤处理操作可以保存为一个文件，以方便用户在将来处理相似的图象或者需要重复处理同一图像数据时调用。 跨路径批处理功能将普通批处理功能又向前发展了一步。它允许用户对不同系列不同路径中的图像进行批处理。用户可以利用该功能在几个不同的图像序列中选择图像自动进行复杂的图像处理过程。跨路径批处理功能还允许用户进行复杂的文件管理以便将相似的来自不同文件路径的数据结合在相同的目录中(例如将同一相位点多幅图像的平均结果保存在一个文件夹中以便观察锁相位测量的结果，并方便合成相位平均后的结果进行动画显示)。 为了尽可能的缩短处理时间， DaVis中的分布式计算功能可以使最多64台计算机以联网的方式同时处理大量图像数据。一台主机将数据分配到其他的从属计算机上并且将处理结果保存在缺省目录中进行统一管理。分布式计算是DaVis软件的标准功能。 用户定制功能 DaVis是用全宏汇编语言(CL)开发的，语法格式和C++语言十分相似。很多同类型的软件平台仅提供有限的用户接口，而Davis软件提供了全方位的用户的接口。用户可以通过修改CL宏修改或者增加软件的功能。除此之外，用户还可以根据自己的需要开发新的宏，以实现特殊的用户定制功能，这样的用户定制接口几乎可以涉及Davis操作的每一个过程。 更方便的是，当用户完成了宏的编写或修改，就可以直接加载到DaVis中，无需寻找编译环境对源代码进行重新编译。软件中还提供了CL程序的编辑模版向导，这样即使对于程序开发不熟悉的用户也可以在帮助下完成宏的编写工作。 久经实践考验 DaVis软件已经经过世界范围内顶尖专家的使用和验证。通过与这些不同应用领域的世界顶级专家的合作，我们使其不断集成最先进的算法及图像处理工具。 创新不怠 LaVision公司通过对技术本身的深入理解、与用户的紧密合作以及对相关领域发展的密切关注不断更新DaVis软件包。与该领域其他公司通过第三方开发软件包的方式完全不同，我们完全自己开发并且控制软件的所有更新过程。这样就使得我们可以有的放矢地跟踪最为先进的技术并迅速集成对用户真正有用的功能。例如，我们创新地利用了“针孔模型”和“自标定功能”实现相机的拍摄标定，这个技术在为用户节省大量的实验准备时间的同时大大提高了测量精度。 标配的特色功能 标准配置中的“特殊功能” DaVis在标准配置中提供了一系列的专用工具，用户无需为此单独购买，额外付费。这些模块包含对有限数据传输总线的快速在线存储，分布式计算，系统PDA的远程控制等，还包含许多最新的通用图像处理算法模块。 显示内容菜单 数据导入和导出 DaVis软件和其他软件的无缝数据交换同测量本身同样重要。软件采用通用数据格式保证了这样的数据交换。在DaVis软件中，与LabView， Matlab或者Tecplot等通用软件的数据接口都是标准功能。所有文件、目录和子目录都可以通过简单的鼠标点击实现数据输入输出。此外，通过跨路径批处理功能可以方便地实现不同路径下图像数据的批处理。 图像和数据显示 Davis软件为用户提供了丰富的图像及数据显示界面。 速度场及其所有导出量的信息都可以和原始图像一起重叠显示，原始数据及图像形成的原始时间文件都可以进行显示和输出。用户可以根据自己的喜好和需要进行显示过程中颜色的选择、图像的缩放、显示灰度级的重新定义并可以灵活定义图像的其他特性。此外，用户还可以定义一个“鼠标窗口”进行当地图像的缩放、3-D显示、相关函数的在线显示以及速度矢量的在线显示。 硬件管理器 DaVis支持的所有硬件都显示在“硬件管理器”中。当一套系统连接好以后， DaVis可以自动识别哪些硬件被连接以及他们的参数如何、当前是如何设置的。硬件管理器的数据结构非常易于操作，所有硬件都可以非常方便的从硬件列表中添加至当前应用或从当前应用中去除， 且当前的设备参数设置可以被锁定以防非授权方式的误操作。 相机标定 系统标定的操作过程在单相机正交拍摄时非常简便，重要的是在双向机应用时需要以不同的角度进行立体拍摄，系统同样提供了非常简便的操作过程。 导出 对于任何的标定过程，系统中的标定向导都可以帮助用户逐一完成所有步骤并得到准确的可以重复的标定结果。标定方式具有极大的灵活性，它提供了不同的相机在不同坐标系统下进行标定的方式，或者从不同的角度和不同的标定面进行标定拍摄的方式。每一个相机的标定文件分别放置在每一个实验目录对应的标定文件中，在数据后处理中分别用于处理各自的图像数据 图像，矢量，和标量运算 用户可以通过一系列的数学计算操作实现对图像本身、速度场及其他导出量场的计算和显示，以选择改变或者传输不同的数据结果。这些工具可以非常方便地帮助用户对比相似的实验结果以显示数据之间的关联及效果(例如，对比速度场的统计结果以显示测量结果的收敛状况)。计算过程可以遍及整个采样图像，也可以仅在用户定义的区域中进行。 测量信息的智能组合管理 许多测量过程希望同步采集许多参数。例如，使用我们的双像器可以同时记录Mie散射及LIF信号，这样不同的图像信号就需要分别记录及进行不同方式的后处理。DaVis软件对这样的过程实行自动化管理，使用户可以把注意力放在更重要的测量问题上。 灵活多样地定义处理区域 为了方便用户处理不同区域的图像数据， DaVis软件提供了一个功能强大的处理区域设置工具。用户可以定义任意形状的处理区域，甚至可以在移动边界问题里定义移动的处理区域。这个定义的处理区域可以用于一系列的图像数据文件，并且可以保存为一个文件以便以后重复使用。 FlowMaster系统的PIV软件包在DaVis硬件控制平台上增加了对不同应用定制的瞬态速度场测量系统。它提供的先进算法和为用户精心设计的工具包使得从图像文件到速度矢量场以及其他导出标量场的操作过程得心应手。 2D PIV 高精度多次次代PIV算法 不同的自相关及互相关算法函数 标准的高精度计算模块 亚像素窗口平移 动态变形网格 二阶相关算法 基于相关求和的速度矢量计算 不同形状的处理区域设置 自适应定义处理区域 预处理及后处理中的滤波设置 标量场显示：旋转，拉伸，压缩 3D PIV 从两个平面速度场计算第三维速度矢量 强大的标定模版向导功能 对记录的图像进行自标定 对图像的变形进行修正 对不同视角拍摄的图像进行正交视角重构 多种标定模式 双平面立体PIV(可以计算出加速度场) 包含的技术有： 显微PIV： 在很低的示踪颗粒浓度下计算速度场 有效增加信噪比 高帧率PIV 功率谱 平均及湍动动能 多幅图像的时间相关功能 跟踪流动结构和流动子单元 荧光方法 两相流动 其他相关产品： 3D表面流动 表面单元的位置及其附着的3D流场 IMI/阴影法颗粒粒径测量模块 颗粒粒径、位置以及速度值，液滴或气泡测量射流流量 液滴质量流量及射流特性 速度成像粒子成像测速 心脏瓣膜的3D速度场和旋度场 相关运算结果图 标量平均处理对话框 DAVIS可加载功能丰富的成像软件包 LAVISION GMBHANNA-VANDENHOECK-RING 19D-37081GOETTINGEN/GERMANYE-MAIL： INFO@LAVISION.COMWWW.LAVISION.COMTEL.： +49-(0)551-9004-0FAX： +49-(0)551-9004-100