Mejora en el Número de Adquisiciones de Vectores de Velocidad Utilizando un Método de Seguimiento en Imagen para la Velocimetría de Seguimiento de Partículas Arcoíris 3D3C
Autores: Takeyama, Mao; Fujiwara, Kota; Hattori, Yasuo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mejora en el Número de Adquisiciones de Vectores de Velocidad Utilizando un Método de Seguimiento en Imagen para la Velocimetría de Seguimiento de Partículas Arcoíris 3D3C
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Velocimetría de imágenes de partículas
Velocimetría de seguimiento de partículas
Mediciones 3d3c
Seguimiento de partículas arcoíris
Método de seguimiento
Alta densidad de partículas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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La velocimetría de imágenes de partículas y la velocimetría de seguimiento de partículas (PTV) han evolucionado de mediciones de vectores de velocidad bidimensionales de dos componentes (2D2C) a mediciones 3D3C. La velocimetría de seguimiento de partículas arcoíris es una técnica de medición 3D3C de bajo costo que utiliza una cámara de un solo color. Sin embargo, la tasa de adquisición de vectores no es tan alta. Para aumentar el número de vectores adquiridos, este artículo propone un método de seguimiento de alta probabilidad y a largo plazo. Primero, las partículas se rastrean en una imagen en bruto en lugar de en un espacio tridimensional. El seguimiento se ayuda con la información de color. En segundo lugar, una partícula que temporalmente no puede ser rastreada debido a la superposición de partículas se compensa utilizando la información posicional en momentos anteriores y posteriores. El método propuesto se demuestra para el flujo bajo un disco giratorio con diferentes densidades y velocidades de partículas. El uso del método propuesto mejora la tasa de seguimiento, el número de pasos de seguimiento continuos y el número de vectores de velocidad adquiridos. El método se puede aplicar en condiciones difíciles de alta densidad de partículas (0.004 partículas por píxel) y gran movimiento de partículas (máximo de 60 píxeles).
Descripción
La velocimetría de imágenes de partículas y la velocimetría de seguimiento de partículas (PTV) han evolucionado de mediciones de vectores de velocidad bidimensionales de dos componentes (2D2C) a mediciones 3D3C. La velocimetría de seguimiento de partículas arcoíris es una técnica de medición 3D3C de bajo costo que utiliza una cámara de un solo color. Sin embargo, la tasa de adquisición de vectores no es tan alta. Para aumentar el número de vectores adquiridos, este artículo propone un método de seguimiento de alta probabilidad y a largo plazo. Primero, las partículas se rastrean en una imagen en bruto en lugar de en un espacio tridimensional. El seguimiento se ayuda con la información de color. En segundo lugar, una partícula que temporalmente no puede ser rastreada debido a la superposición de partículas se compensa utilizando la información posicional en momentos anteriores y posteriores. El método propuesto se demuestra para el flujo bajo un disco giratorio con diferentes densidades y velocidades de partículas. El uso del método propuesto mejora la tasa de seguimiento, el número de pasos de seguimiento continuos y el número de vectores de velocidad adquiridos. El método se puede aplicar en condiciones difíciles de alta densidad de partículas (0.004 partículas por píxel) y gran movimiento de partículas (máximo de 60 píxeles).