[发明专利]一种基于尾流纹路识别的水面流速测量方法

摘要

本发明涉及一种基于尾流纹路识别的水面流速测量方法，其步骤：获取圆柱尾流视频，将视频文件按照播放次序转换为jpg格式的图像文件，得到流形学习样本图像；对流形学习样本图像进行预处理；根据预处理后流形学习样本图像相似度，计算任意两个样本之间的欧式距离，得到n维的距离矩阵；选取k值，根据欧式距离，计算两个样本间的流形距离；并利用等距特征映射算法，对距离矩阵进行降维，得到三维的欧式距离邻接图，并将欧式距离邻接图相应的转化为残值；根据流形学习所得的三维欧式距离邻接图的形状预判雷诺数Re的大小；欧式距离邻接图转化的残值存在拟合关系式；结合雷诺数预判结果，根据残值的拟合关系反推具体的雷诺数Re，最后得到来流流速。

主权项

1.一种基于尾流纹路识别的水面流速测量方法，其特征在于，包括以下步骤：1)通过数码相机和智能手机获取圆柱尾流视频，将视频文件按照播放次序转换为一帧一帧的jpg格式的图像文件，得到n个流形学习样本图像其中，z_i表示第i帧图像；2)对流形学习样本图像进行预处理；3)根据预处理后流形学习样本图像相似度，计算任意样本zi和样本zj之间的欧式距离dz(zi,zj)，得到n维的距离矩阵Mn(i,j)∈Rn×n，Rn×n表示n×n的实数矩阵；4)选取k值，根据欧式距离，计算两个样本间的流形距离；并利用等距特征映射算法，对距离矩阵Mn(i,j)进行降维，得到一维、二维和三维的欧式距离邻接图，并将欧式距离邻接图相应的转化为残值r1、r2、r3；5)根据流形学习所得的三维欧式距离邻接图的形状预判雷诺数Re的大小；6)一维、二维、三维欧式距离邻接图转化的残值r1、r2、r3存在拟合关系式；7)结合雷诺数预判结果，根据残值r1、r2、r3的拟合关系反推具体的雷诺数Re，最后得到来流流速。