[发明专利]一种光学非接触式的测量管道内部大颗粒的方法

权利要求书

1.一种实验装置，其特征在于，包括透明管道、高速摄像机、刻度尺、光源和反光板，所述透明管道外壳上设置有所述刻度尺，所述高速摄像机设置在所述透明管道外的一侧，所述光源及反光板设置在所述透明管道的另外一侧，与所述高速摄像机相对。

2.如权利要求1所述的一种实验装置，其特征在于，所述透明管道竖直或者水平设置，所述光源为条状光源。

3.如权利要求1所述的一种实验装置，其特征在于，所述刻度尺沿管道一致的方向粘贴或者雕刻在所述透明管道的外壳上。

4.如权利要求1所述的一种实验装置，其特征在于，所述高速摄像机拍照频率大于500Hz，所述高速摄像机数量大于等于2，拍摄方向呈一定的夹角。

5.如权利要求1所述的一种实验装置，其特征在于，所述光源及反光板衬在所述透明管道的后方，与所述透明管道的距离小于20mm。

6.一种光学非接触式的测量管道内部大颗粒的方法，依靠如权利要求1-5所述的任意一种实验装置，其特征在于，还包括以下步骤：

S1、开启水泵输运系统，所述透明管道内颗粒开始运动；

S2、所述透明管道内部颗粒运动趋于稳定，所述高速摄像机开始采集图像；

S3、当所述高速摄像机采集完图像后，利用神经网络进行图像识别，根据灰度值从所述高速摄像机拍摄的图像中识别出大颗粒；

S4、通过计算得到所述大颗粒的流速等信息。

7.如权利要求6所述的一种光学非接触式的测量管道内部大颗粒的方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述透明管道材料为亚克力材料。

8.如权利要求6所述的一种光学非接触式的测量管道内部大颗粒的方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述高速摄像机采集频率不小于500Hz。

9.如权利要求6所述的一种光学非接触式的测量管道内部大颗粒的方法，其特征在于，所述S3步骤中，所述神经网络包含前馈神经网络，径向基函数(RBF)神经网络，多层感知器，卷积神经网络，递归神经网络(RNN)，模块化神经网络和序列到序列模型，所述神经网络节点数为10万-100万。

10.如权利要求6所述的一种光学非接触式的测量管道内部大颗粒的方法，其特征在于，所述S3步骤中，所述大颗粒满足长度大于8mm，所述S4步骤中，所述流速包含所述管道中所有大颗粒流速。