報告書番号

U92013

タイトル（和文）

ビームスキャニングを利用した画像処理法－３次元空間内における２成分の流速計測－

タイトル（英文）

MEASUREMENT OF 2D VELOCITY COMPONENTS IN 3D SPACE BASED ON IMAGE PROCESSING USING LASER-BEAM SCANNING

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

３次元空間中で，多数の平面内の２成分の流速を瞬時的に計測するための画像処理手法を開発した。半円筒状の水槽内の流れに混合されたパーティクルは，レーザビームのスキャニングにより発生する複数の水平なレーザライトシートが可視化され，スキャニングと同期が取られた状態で高速ビデオにより記録される。デジタル化された画像データから，パーティクルトラッキング手法に基づいて流速ベクトルが算出され，境界面形状に沿う座標系を発生させた後，その座標系上の格子点で流速ベクトルが内挿される。このため，過度の計算等は写像空間上で容易に行える。本手法により，水槽内の複雑な流れの２次元的な側面が把握された。

概要 （英文）

AN IMAGE-PROCESSING TECHNIQUE BASED ON PARTICLE TRACKING HAS BEEN DEVELOPED TO OBTAIN TWO VELOCITY COMPONENTS IN MANY SECTIONS IN THREE-DIMENSIONAL SPACE INSTANTANEOUSLY. TRACER PARTICLES IN A SEMI-CYLINDER TANK WERE VISUALIZED IN SEVERAL HORIZONTAL SECTIONS BY PARALLEL LASER-LIGHT SHEETS GENERATED BY A SCANNING LASER BEAM. PARFICLE MOVEMENTS WERE RECORDED BY A HIGH-SPEED VIDEO SYSTEM SYNCHRONIZED WITH THE SCANNING. SINCE THE OBTAINED VECTORS WERE INTERPOLATED AT THE POINTS ON BOUNDARY-FITTED COORDINATES(BFC),DERIVATION OF VORTICITIES WAS CARRIED OUT CONVENIENTLY IN THE TRANSFORMED BFC FIELD. AS A RESULT,THE TWO-DIMENSIONAL ASPECTS OF THE COMPLICATED FLOW WERE CAPTURED IN THREE-DIMENSIONAL SPACE.

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