气液两相流特征参数的虚拟立体视觉三维测量理论与方法

气液两相流中气泡形态及分布、运动轨迹及速度、液相速度等特征参数的准确测量，对研究气泡流动系统具有重要的理论意义和应用价值。本项目旨在研究一种新的全场、无扰气液两相流参数三维测量理论与方法，围绕基于虚拟立体视觉的分散相（气泡）特征参数三维测量，以及结合气泡动力学的连续液相流速场三维描述提出新的解决思路。主要研究内容有：基于立体视差原理，采用折光分光光路和单台高速摄像机，研究适于分散相（气泡）三维测量的新型虚拟立体视觉传感器优化设计方法；基于任意位姿平面靶标，提出一种虚拟立体视觉传感器准现场校准新方法；结合亚像素图像处理技术和极线约束匹配条件，提出一种新的基于空间相交约束的特征匹配和重建算法；结合气泡动力学特性，建立优化的连续液相三维流速数学模型及精度评价方法。本项目将为解决气液两相流特征参数三维测量提供新的技术途径，并为科学研究和工程应用中气泡行为及气液两相运动特性的研究提供新的实验手段。

气液两相流中气泡形态及分布、运动轨迹及速度、液相速度等特征参数的准确测量，对研究气泡流动系统具有重要的理论意义和应用价值。本项目研究了一种新的全场、无扰气液两相流特征参数三维测量理论与方法，围绕基于虚拟立体视觉的分散相（气泡）特征参数三维测量，以及结合气泡动力学的连续液相流速场三维描述提出一系列新的解决思路。基于立体视差原理，采用折光分光光路和单台高速摄像机，建立了一种新型虚拟立体视觉三维测量平台，并针对分散相（气泡）三维测量进行了深入分析和优化设计；基于任意位姿平面靶标，研究了虚拟立体视觉传感系统准现场校准方案及方法；结合亚像素图像处理技术和多维阈值约束匹配条件，提出了一种新的基于空间相交约束的特征匹配算法，并基于虚拟三维测量平台，实现了多气泡三维运动跟踪和特征重建；结合气泡动力学特性，建立了优化的连续液相三维流速数学模型及精度评价方法。本项目为解决气液两相流特征参数三维测量提供了新的技术途径，并为科学研究和工程应用中气泡行为及气液两相运动特性的研究提供了新的实验手段。围绕本项目研究内容，申请发明专利5项，已授权2项，在国内外刊物及国际会议上发表（录用）学术论文共14篇，其中SCI收录3篇，EI收录11篇，培养研究生7人，已毕业4人。