基于DSP的流場速度檢測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、粒子圖像測速(PIV,Particle Image Velocity)是自20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種以圖像處理為基礎(chǔ)的流場測量技術(shù),具有無干擾、瞬時、非接觸和全流場進(jìn)行速度測量的特點,對于研究復(fù)雜的流場測量有重要的意義。 論文在對粒子圖像測速技術(shù)有關(guān)算法研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一個基于DSP的流場速度檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)由攝像機(jī)、TMS320DM642開發(fā)板和液晶顯示器(LCD)組成,集圖像采集、圖像處理和圖像顯示等功能于一體,實現(xiàn)

2、了流場速度的測量。 論文主要介紹了粒子圖像測速算法研究、系統(tǒng)硬件設(shè)計和系統(tǒng)軟件的開發(fā)。在算法方面,論文對粒子圖像測速技術(shù)進(jìn)行了研究,分析了互相關(guān)算法當(dāng)中診斷窗口尺寸對計算結(jié)果的影響,提出了一種基于互相關(guān)函數(shù)值自適應(yīng)地確定合適診斷窗口尺寸的算法,從而保證了互相關(guān)計算中診斷窗口尺寸選擇的合理性。在硬件方面,論文選擇了TI公司的數(shù)字信號處理器TMS320DM642作為整個系統(tǒng)的硬件核心并分析了其視頻處理模塊的功能。在軟件開發(fā)方面,論文

3、對實時操作系統(tǒng)DSP/BIOS編程進(jìn)行了研究,對于原有視頻圖像處理流程進(jìn)行了分析并提出了改進(jìn),最后在開發(fā)環(huán)境Code Composer Studio下實現(xiàn)了基于TMS320DM642的圖像采集算法、圖像顯示算法、粒子圖像測速算法和光柵圖形生成算法等有關(guān)算法。除此之外,論文對于在課題開發(fā)當(dāng)中出現(xiàn)的難點和問題都作了具體的闡述。 實驗數(shù)據(jù)表明本文提出的自適應(yīng)算法提高了測量精度,設(shè)計的系統(tǒng)實現(xiàn)了流場速度測量的各項功能,驗證實驗顯示測量結(jié)