[发明专利]高含气气液泡状流切片匹配及三维重建方法

摘要

本发明属于气液两相流三维测量领域，为提供一种高含气气液泡状流“切片”匹配和三维重建方法，从而对连续帧切片图像进行准确、快速地匹配，进而实现图像插值以及流动结构三维重建。本发明采用的技术方案是，高含气气液泡状流切片匹配及三维重建方法，通过数字图像预处理以及边缘检测算法，对连续帧切片图像进行边缘特征和二维质心坐标提取；以连续帧切片中气泡聚团二维质心和边缘特征为匹配基元，建立对数极坐标系，并通过相位相关补偿，基于对数极径约束、梯度约束以及角度约束实现连续帧切片图像的对应匹配，进而实现层间图像插值和三维重建。本发明主要应用于气液两相流三维测量。

主权项

1.一种高含气气液泡状流切片匹配及三维重建方法，其特征是，通过数字图像预处理以及边缘检测算法，对连续帧切片图像进行边缘特征和二维质心坐标提取；以连续帧切片中气泡聚团二维质心和边缘特征为匹配基元，建立对数极坐标系，并通过相位相关补偿，基于对数极径约束、梯度约束以及角度约束实现连续帧切片图像的对应匹配，进而实现层间图像插值和三维重建；其中，采用相位相关函数进行补偿具体步骤是，聚团大小和平移在对数极坐标系下为在Log2(r)轴向上的平移，根据匹配基元对数极坐标的均值，在Log2(r)轴上进行相位补偿，补偿系数α为：其中k＝0,1,2,3,…n，n为自然数，r1、r2分别为对数极坐标下，以聚团轮廓质心为极点的极径长度；聚团角度变换在对数极坐标下为θ轴的平移，在θ轴向上进行相位补偿，补偿系数β为：式中，k＝0,12,3,…n，n为自然数，θ1、θ2分别为对数极坐标下，以聚团轮廓质心为极点的旋转角度，通过补偿系数α、β，对两幅切片图像进行相位补偿。