CN115988342A - 一种流动显示图拍摄装置、方法、系统及介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种流动显示图拍摄装置、方法、系统及介质，应用于流体拍摄领域，该装置包括：实验模型、相机、标定装置、第一光源；实验模型为竖立放置用于容纳流体产生的流场，相机用于拍摄实验模型中展向横截面的流场，实验模型的边界层处于相机的焦平面视场内，标定装置用于标定实验模型处的物理视场，标定装置与实验模型有重合部，第一光源用于照亮流体，通过标定装置与实验模型确定实验模型的模型边界，获取相机对流场拍摄后的图和压缩系数，根据压缩系数获得正确的边界层流动显示图。通过将实验模型边界层置于相机的视场内，用压缩系数重构得到正确的边界层流动显示图片。解决了在拍摄边界层展向横截面获得的图片质量差的问题。

Description

一种流动显示图拍摄装置、方法、系统及介质

技术领域

本申请涉及流体拍摄领域，特别是涉及一种流动显示图拍摄装置、方法、系统及介质。

背景技术

随着流体力学领域的发展，流动显示技术在研究流体力学的过程中发挥着重要的作用，良好的流动显示技术可以给研究人员提供清晰、完整的流场结构的演化过程。在基于二氧化碳瑞利散射流动显示技术的高超声速流动研究中，观察窗一般开设在实验装置两侧或者上下位置，比较容易获得边界层流向正视图和俯视图，但受制于观察窗视场和拍摄角度，很难获得边界层横截面沿展向的分布，目前是通过将实验装置水平放置后，通过相机以一定角度拍摄流场获得边界层展向横截面图。

目前，通过将实验装置水平放置通过相机以一定角度拍摄流场获得边界层展向横截面图时，由于在拍摄时，相机的焦平面很窄，导致相机视场的宽度小于待测边界层展向横截面宽度，所以拍摄展向横截面图时，容易出现虚焦现象，导致获得的图片质量很差。

如何解决在拍摄边界层展向横截面时获得的图片质量很差的问题是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种流动显示图拍摄装置，通过将实验模型竖立放置，将其边界层置于相机的焦平面内避免了相机由于焦距有限导致照片虚焦的情况，由于在拍摄时存在一定角度，会存在照片压缩，通过计算压缩系数还原成正确的图片。解决了在拍摄边界层展向横截面时获得的图片质量很差的问题。另外，本发明还提供一种流动显示图拍摄方法、系统及介质。

为解决上述技术问题，本申请提供一种流动显示图拍摄装置，包括：实验模型、相机、标定装置、第一光源、MCU；所述实验模型为竖立放置用于容纳流体产生的流场，所述相机用于拍摄所述实验模型中展向横截面的所述流场，且所述实验模型的边界层处于所述相机的焦平面视场内，所述标定装置用于标定实验模型处的物理视场，且所述标定装置与所述实验模型有重合部，所述第一光源用于照亮所述流体，所述MCU用于：通过所述标定装置与所述实验模型确定所述实验模型的模型边界，获取所述相机对所述流场拍摄后的图片，获取所述相机对所述流场拍摄时的压缩系数，根据所述压缩系数获取正确的边界层流动显示图。

优选地，所述第一光源的光路沿着所述边界层的垂直方向。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种流动显示图拍摄方法，应用于流动显示图拍摄装置，所述流动显示图拍摄装置包括：实验模型、相机、标定装置、第一光源、MCU；所述实验模型为竖立放置用于容纳流体产生的流场，所述相机用于拍摄所述实验模型中展向横截面的所述流场，且所述实验模型的边界层处于所述相机的焦平面视场内，所述标定装置用于标定实验模型处的物理视场，且所述标定装置与所述实验模型有重合部，所述第一光源用于照亮所述流体，该方法包括：

通过所述标定装置与所述实验模型确定所述实验模型的模型边界；

获取所述相机对所述流场拍摄后的图片；

获取所述相机对所述流场拍摄时的压缩系数；

根据所述压缩系数获取正确的边界层流动显示图。

优选地，在所述通过所述标定装置与所述实验模型确定所述实验模型的模型边界前，还包括：

控制所述相机和所述第一光源的时序同步。

优选地，所述通过所述标定装置与所述实验模型确定所述实验模型的模型边界包括：

控制所述相机拍摄将所述标定装置与所述实验模型的交界处标记为所述实验模型的所述模型边界。

优选地，所述根据所述压缩系数获取正确的边界层流动显示图包括：

根据所述图片的灰度值与预设程序确定所述边界层和所述流体的主流区；

利用所述压缩系数确定所述正确的边界层流动显示图。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种流动显示图拍摄系统，应用于流动显示图拍摄装置，所述流动显示图拍摄装置包括：实验模型、相机、标定装置、第一光源、MCU；所述实验模型为竖立放置用于容纳流体产生的流场，所述相机用于拍摄所述实验模型中展向横截面的所述流场，且所述实验模型的边界层处于所述相机的焦平面视场内，所述标定装置用于标定实验模型处的物理视场，且所述标定装置与所述实验模型有重合部，所述第一光源用于照亮所述流体，该系统包括：

确定模块，用于通过所述标定装置与所述实验模型确定所述实验模型的模型边界；

第一获取模块，用于获取所述相机对所述流场拍摄后的图片；

第二获取模块，用于获取所述相机对所述流场拍摄时的压缩系数；

第三获取模块，用于根据所述压缩系数获取正确的边界层流动显示图。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的流动显示图拍摄方法的步骤。

本申请所提供的流动显示图拍摄装置，包括：实验模型、相机、标定装置、第一光源、MCU；实验模型为竖立放置用于容纳流体产生的流场，相机用于拍摄实验模型中展向横截面的流场，且实验模型的边界层处于相机的焦平面视场内，标定装置用于标定实验模型处的物理视场，且标定装置与实验模型有重合部，第一光源用于照亮流体，MCU用于标定装置与实验模型确定实验模型的模型边界，获取相机对流场拍摄后的图，获取相机对流场拍摄时的压缩系数，根据压缩系数获得正确的边界层流动显示图。通过将实验模型竖立放置，将其边界层置于相机的焦平面内避免了相机由于焦距有限导致照片虚焦的情况，由于在拍摄时存在一定角度，会存在照片压缩，通过计算压缩系数还原成正确的图片。解决了在拍摄边界层展向横截面时获得的图片质量很差的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种流动显示图拍摄装置的结构图；

图2为本申请实施例提供的一种流动显示图拍摄方法的流程图；

图3为本申请实施例提供一种流动显示图拍摄系统的结构图；

其中，1为喷管出口，2为实验模型，3为第一光源，4为相机。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。

本申请的核心是提供一种流动显示图拍摄装置、方法、系统及介质，能够解决在拍摄边界层展向横截面时获得的图片质量很差的问题。

本申请提供的流动显示图拍摄装置、方法，可以由控制器实现，例如控制器可以为微控制单元 (microcontroller unit，MCU)，当然还可以是除MCU以外其他的控制器实现，本申请不作限定。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

图1为本申请实施例提供的一种流动显示图拍摄装置的结构图，如图1所示，该装置包括：实验模型2、相机4、标定装置、第一光源3、MCU；实验模型2为竖立放置用于容纳流体产生的流场，相机4用于拍摄实验模型中展向横截面的流场，且实验模型2的边界层处于相机4的焦平面视场内，标定装置用于标定实验模型2处的物理视场，且标定装置与实验模型2有重合部，第一光源3用于照亮流体，MCU用于：通过标定装置与实验模型2确定实验模型2的模型边界，获取相机4对流场拍摄后的图片，获取相机4对流场拍摄时的压缩系数，根据压缩系数获取正确的边界层流动显示图。

具体地，本实施例通过标定装置与实验模型2的交界处确定实验模型2的模型边界。其中在拍摄之前，由于相机4和所拍摄的实验模型2需要被拍摄的平面存在一定角度，且在拍摄时由于使用二氧化碳瑞利散射的实验方法，最后气体会通过实验模型2中的喷管出口1喷出，而且需要拍摄边界层处的实验现象，所以不能将相机4正对着喷管出口1，会影响照片的记录，所以将相机4与实验模型2设置有一定角度。可以理解的是，当存在一定角度拍摄时，垂直方向会存在压缩效应，可以理解为图片相比于正常正向拍摄的图片变的更加“扁”了。为了避免拍摄的照片在垂直方向的压缩效应对成像影响，在后续还原图片时，需要进行标定工作，将标定装置放在拍摄位置，将相机4的像素空间和标定装置的物理空间一一对应，为了使本领域技术人员更好的理解，下面进行举例说明，例如相机4的像素为2000像素，其中有1000像素对应的是标定装置的100mm，相当于100mm对应1000个像素点，每毫米对应10个像素点，此时即将像素空间与物理空间一一对应。以上仅为了让本领域技术人员更好的理解，并不代表只有这一种实施方式，其中相机4的像素与像素对应的物理空间不作特殊限定。需要说明的是，本实施例中标定装置与拍摄视场需要严格重合，否则会出现标定偏差，从而影响实验结果的准确性；在标定的过程中需要用普通连续性光源，例如白炽灯等，这样标定装置和实验模型2交界的位置就是模型边界，即标定的时候同时确定模型边界，方便后续处理。需要说明的是，标定装置可以是靶盘或者刻度尺等带有距离参数的的装置，实验模型2可以是实验舱或任意形状，需要其能容纳流体产生的流场本实施例中不对标定装置与实验模型2的形状作特殊限定。

本实施例中MCU获取到所拍摄的照片，此时的照片由于相机4和实验模型存在一定角度，存在压缩效应，所以后续需要对获取压缩系数并将被压缩的图片还原成正确的边界层流动显示图。由于在拍摄前已经将相机4的像素空间与物理空间一一对应，MCU根据靶盘或刻度尺上的物理长度和相机4的像素空间计算出被压缩的系数，后续根据压缩系数将被压缩的图片还原成正确的边界层流动显示图。

本实施例中已经通过靶盘或刻度尺与实验模型2的交界处的位置获取到实验模型2的模型边界，根据MCU中计算出的压缩系数，根据图1可知，实验模型2的y轴方向存在压缩，但沿z轴、x轴方向不存在压缩相应，所以只需要将y轴方向被压缩的图片，根据标定的关系即通过靶盘或刻度尺与相机4的像素空间所确定的压缩系数，将y轴方向乘以压缩系数，对图片进行重构，即可获取未被压缩的正常图片。同时由于在拍摄时，根据环境的不同，图片的亮度也会随之变化，由于第一光源3的光路方向沿着实验模型2的边界层垂直方向，可能会存在在拍摄时由于光线太亮导致图片难以分辨出边界层的情况，此时需要根据图片灰度值进行编程判断，由于边界层区和主流区存在明显的灰度值变化，边界层是黑色的，亮度低，灰度值低；主流区亮度较高，灰度值高，取一个合适的阈值可以识别出边界层的外缘边界层。需要说明的是，本实施例中的阈值是根据使用者的需求自行设定，不作特殊限定，只需要能将边界层与流体流动的主流区区分即可。

本实施例所提供的流动显示图拍摄装置，包括：实验模型2、相机4、标定装置、第一光源3、MCU；实验模型2为竖立放置用于容纳流体产生的流场，相机4用于拍摄实验模型中展向横截面的流场，且实验模型2的边界层处于相机4的焦平面视场内，标定装置用于标定实验模型2处的物理视场，且标定装置与实验模型2有重合部，第一光源3用于照亮流体，MCU通过标定装置与实验模型2确定实验模型2的模型边界，获取相机4对流场拍摄后的图，获取相机4对流场拍摄时的压缩系数，根据压缩系数获得正确的边界层流动显示图。通过将实验模型2竖立放置，将其边界层置于相机4的焦平面内避免了相机4由于焦距有限导致照片虚焦的情况，由于在拍摄时存在一定角度，会存在照片压缩，通过计算压缩系数还原成正确的图片。解决了在拍摄边界层展向横截面时获得的图片质量很差的问题。

在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施例，第一光源3的光路沿着边界层的垂直方向。

具体地，由于现有技术中第一光源3直接照射在实验模型2上，此时由于第一光源3打在壁面上出现壁面反光现象，从而污染边界层，并且由于曲面模型后面高于前面，这样会加剧反光效应，从而很难拍摄得到满意的结果。需要说明的是，本实施例中的第一光源3为具有一定脉冲频率的脉冲光源，其脉冲频率应与相机4拍摄频率一致，保证在每次相机4拍摄时都有相应的脉冲光源对流体进行照射。第一光源3也可以是其他能与相机4拍摄频率保持一致且能照亮流体的光源，本实施例中不作特殊限定。

可见，通过将第一光源3的光路由直接照射在实验模型2上变为沿着实验模型2的边界层垂直方向照射，减少了反光现象，减少了对边界层的污染，可以更清楚的分辨出边界层。

图2为本申请实施例提供的一种流动显示图拍摄方法的流程图，如图2所示，应用于流动显示图拍摄装置，流动显示图拍摄装置包括：实验模型2、相机4、标定装置、第一光源3、MCU；实验模型2为竖立放置用于容纳流体产生的流场，相机4用于拍摄实验模型中展向横截面的流场，且实验模型2的边界层处于相机4的焦平面视场内，标定装置用于标定实验模型2处的物理视场，且标定装置与实验模型2有重合部，第一光源3用于照亮流体，该方法包括：

S10：通过标定装置与实验模型2确定实验模型2的模型边界。

具体地，本实施例通过标定装置与实验模型2的交界处确定实验模型2的模型边界。其中在拍摄之前，由于相机4和所拍摄的实验模型2需要被拍摄的平面存在一定角度，且在拍摄时由于使用二氧化碳瑞利散射的实验方法，最后气体会通过实验模型2中的喷管出口1喷出，而且需要拍摄边界层处的实验现象，所以不能将相机4正对着喷管出口1，会影响照片的记录，所以将相机4与实验模型2设置有一定角度。可以理解的是，当存在一定角度拍摄时，垂直方向会存在压缩效应，可以理解为图片相比于正常正向拍摄的图片变的更加“扁”了。为了避免拍摄的照片在垂直方向的压缩效应对成像影响，在后续还原图片时，需要进行标定工作，将标定装置放在拍摄位置，将相机4的像素空间和标定装置的物理空间一一对应，为了使本领域技术人员更好的理解，下面进行举例说明，例如相机4的像素为2000像素，其中有1000像素对应的是标定装置的100mm，相当于100mm对应1000个像素点，每毫米对应10个像素点，此时即将像素空间与物理空间一一对应。以上仅为了让本领域技术人员更好的理解，并不代表只有这一种实施方式，其中相机4的像素与像素对应的物理空间不作特殊限定。需要说明的是，本实施例中标定装置与拍摄视场需要严格重合，否则会出现标定偏差，从而影响实验结果的准确性；在标定的过程中需要用普通连续性光源，例如白炽灯等，这样标定装置和实验模型2交界的位置就是模型边界，即标定的时候同时确定模型边界，方便后续处理。需要说明的是，标定装置可以是靶盘或者刻度尺等带有距离参数的的装置，实验模型2可以是实验舱或任意形状，需要其能容纳流体产生的流场本实施例中不对标定装置与实验模型2的形状作特殊限定。

可见，本实施例中通过标定相机4的像素空间与物理空间并且在标定前利用普通联系光源确定实验模型2边界，以便后续边界层展向横截面的流通显示图的获取。

S11：获取相机4对流场拍摄后的图片。

具体地，本实施例中MCU获取到所拍摄的照片，此时的照片由于相机4和实验模型存在一定角度，存在压缩效应，所以后续需要对获取压缩系数并将被压缩的图片还原成正确的边界层流动显示图。

S12：获取相机4对流场拍摄时的压缩系数。

具体地，本实施例中由于在拍摄前已经将相机4的像素空间与物理空间一一对应，MCU根据靶盘或刻度尺上的物理长度和相机4的像素空间计算出被压缩的系数，后续根据压缩系数将被压缩的图片还原成正确的边界层流动显示图。

可见，MCU获取相机4对流场拍摄时的压缩系数可以将被压缩的图片还原成正确的边界层流动显示图。

S13：根据压缩系数获取正确的边界层流动显示图。

具体地，本实施例中已经通过靶盘或刻度尺与实验模型2的交界处的位置获取到实验模型2的模型边界，根据MCU中计算出的压缩系数，根据图1可知，实验模型2的y轴方向存在压缩，但沿z轴、x轴方向不存在压缩相应，所以只需要将y轴方向被压缩的图片，根据标定的关系即通过靶盘或刻度尺与相机4的像素空间所确定的压缩系数，将y轴方向乘以压缩系数，对图片进行重构，即可获取未被压缩的正常图片。同时由于在拍摄时，根据环境的不同，图片的亮度也会随之变化，由于第一光源3的光路方向沿着实验模型2的边界层垂直方向，可能会存在在拍摄时由于光线太亮导致图片难以分辨出边界层的情况，此时需要根据图片灰度值进行编程判断，由于边界层区和主流区存在明显的灰度值变化，边界层是黑色的，亮度低，灰度值低；主流区亮度较高，灰度值高，取一个合适的阈值可以识别出边界层的外缘边界层。需要说明的是，本实施例中的阈值是根据使用者的需求自行设定，不作特殊限定，只需要能将边界层与流体流动的主流区区分即可。

本实施例所提供的流动显示图拍摄方法，应用于流动显示图拍摄装置，该装置包括：实验模型2、相机4、标定装置、第一光源3、MCU；实验模型2为竖立放置用于容纳流体产生的流场，相机4用于拍摄实验模型中展向横截面的流场，且实验模型2的边界层处于相机4的焦平面视场内，标定装置用于标定实验模型2处的物理视场，且标定装置与实验模型2有重合部，第一光源3用于照亮流体，MCU通过标定装置与实验模型2确定实验模型2的模型边界，获取相机4对流场拍摄后的图，获取相机4对流场拍摄时的压缩系数，根据压缩系数获得正确的边界层流动显示图。通过将实验模型2竖立放置，将其边界层置于相机4的焦平面内避免了相机4由于焦距有限导致照片虚焦的情况，由于在拍摄时存在一定角度，会存在照片压缩，通过计算压缩系数还原成正确的图片。解决了在拍摄边界层展向横截面时获得的图片质量很差的问题。

在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施例，在通过标定装置与实验模型2确定实验模型2的模型边界前，还包括：

控制相机4和第一光源3的时序同步。

具体地，本实施例中MCU利用时序同步器将相机4和第一光源3的时序进行同步，确保第一光源3的照射频率与相机4的拍摄频率一致，保证在相机4的同时实验模型2中的流体是处于被照亮的状态。

可见，通过增加时序同步的操作，将相机4和第一光源3的时序同步，确保了拍摄时流体处于被照亮的状态，避免了在相机4拍摄时拍不清流体或流体在被照亮时相机4未开启拍摄，将二者进行同步提高了实验的效率。

在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施例，通过标定装置与实验模型2确定实验模型2的模型边界包括：

控制相机4拍摄将标定装置与实验模型2的交界处标记为实验模型2的模型边界。

具体地，本实施例中MCU控制相机4拍摄出靶盘或刻度尺与实验模型2的交界处进行标记，交界处就是实验模型2的模型边界。

在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施例，根据压缩系数获取正确的边界层流动显示图包括：

根据图片的灰度值与预设程序确定边界层和流体的主流区；

利用压缩系数确定正确的边界层流动显示图。

具体地，本实施例中将已获得的实验模型2边界层位置与实验实际拍照得到的图片进行比对，在二者完全重合时，已获得的实验模型2边界层位置与拍照得到的图片的边界层位置也应完全重合，此时已获得的边界层位置就是拍照得到的边界层位置。可以进一步对边界层外缘边界进行识别，由于在拍摄时，根据环境的不同，图片的亮度也会随之变化，由于第一光源3的光路方向沿着实验模型2的边界层垂直方向，可能会存在在拍摄时由于光线太亮导致图片难以分辨出边界层的情况，此时需要根据MCU中预设的图片灰度值进行编程判断，由于边界层区和主流区存在明显的灰度值变化，边界层是黑色的，亮度低，灰度值低；主流区亮度较高，灰度值高，取一个合适的阈值可以识别出边界层的外缘边界层。需要说明的是，本实施例中的阈值是根据使用者的需求自行设定，不作特殊限定，只需要能将边界层与流体流动的主流区区分即可。此时图片仍处于被压缩状态，仅需要将通过标定关系确认的压缩系数将被压缩方向图片，乘以压缩系数即可得到正确的边界层流动显示图片。

可见，通过已确定的边界层获取到图片中未确定的边界层，通过图片灰度值进行编程判断将边界层区域和流体流通的主流区进行区分，同时也对被压缩的图片进行重构，最终得到正确的边界层流动显示图片。

在上述实施例中，对于流动显示图拍摄装置和方法进行了详细描述，本申请还提供流动显示图拍摄系统对应的实施例。需要说明的是，本申请从功能模块的角度对系统部分的实施例进行描述。

图3为本申请实施例提供一种流动显示图拍摄系统的结构图，如图3所示，一种流动显示图拍摄系统，应用于流动显示图拍摄装置，流动显示图拍摄装置包括：实验模型、相机、标定装置、第一光源、MCU；实验模型为竖立放置用于容纳流体产生的流场，相机用于拍摄实验模型2中展向横截面的流场，且实验模型的边界层处于相机的焦平面视场内，标定装置用于标定实验模型处的物理视场，且标定装置与实验模型有重合部，第一光源用于照亮流体，该系统包括：

确定模块10，用于通过标定装置与实验模型2确定实验模型2的模型边界；

第一获取模块11，用于获取相机4对流场拍摄后的图片；

第二获取模块12，用于获取相机4对流场拍摄时的压缩系数；

第三获取模块13，用于根据压缩系数获取正确的边界层流动显示图。

由于系统部分的实施例与装置和方法部分的实施例相互对应，因此系统部分的实施例请参见装置和方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

最后，本申请还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的流动显示图拍摄方法的步骤。

可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本申请所提供的流动显示图拍摄装置、方法、系统及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (8)

1.一种流动显示图拍摄装置，其特征在于，包括：实验模型、相机、标定装置、第一光源、MCU；所述实验模型为竖立放置用于容纳流体产生的流场，所述相机用于拍摄所述实验模型中展向横截面的所述流场，且所述实验模型的边界层处于所述相机的焦平面视场内，所述标定装置用于标定实验模型处的物理视场，且所述标定装置与所述实验模型有重合部，所述第一光源用于照亮所述流体，所述MCU用于：通过所述标定装置与所述实验模型确定所述实验模型的模型边界，获取所述相机对所述流场拍摄后的图片，获取所述相机对所述流场拍摄时的压缩系数，根据所述压缩系数获取正确的边界层流动显示图。

2.根据权利要求1所述的流动显示图拍摄装置，其特征在于，所述第一光源的光路沿着所述边界层的垂直方向。

3.一种流动显示图拍摄方法，其特征在于，应用于流动显示图拍摄装置，所述流动显示图拍摄装置包括：实验模型、相机、标定装置、第一光源、MCU；所述实验模型为竖立放置用于容纳流体产生的流场，所述相机用于拍摄所述实验模型中展向横截面的所述流场，且所述实验模型的边界层处于所述相机的焦平面视场内，所述标定装置用于标定实验模型处的物理视场，且所述标定装置与所述实验模型有重合部，所述第一光源用于照亮所述流体，该方法包括：

通过所述标定装置与所述实验模型确定所述实验模型的模型边界；

获取所述相机对所述流场拍摄后的图片；

获取所述相机对所述流场拍摄时的压缩系数；

根据所述压缩系数获取正确的边界层流动显示图。

4.根据权利要求3所述的流动显示图拍摄方法，其特征在于，在所述通过所述标定装置与所述实验模型确定所述实验模型的模型边界前，还包括：

控制所述相机和所述第一光源的时序同步。

5.根据权利要求3所述的流动显示图拍摄方法，其特征在于，所述通过所述标定装置与所述实验模型确定所述实验模型的模型边界包括：

控制所述相机拍摄将所述标定装置与所述实验模型的交界处标记为所述实验模型的所述模型边界。

6.根据权利要求5所述的流动显示图拍摄方法，其特征在于，所述根据所述压缩系数获取正确的边界层流动显示图包括：

根据所述图片的灰度值与预设程序确定所述边界层和所述流体的主流区；

利用所述压缩系数确定所述正确的边界层流动显示图。

7.一种流动显示图拍摄系统，其特征在于，应用于流动显示图拍摄装置，所述流动显示图拍摄装置包括：实验模型、相机、标定装置、第一光源、MCU；所述实验模型为竖立放置用于容纳流体产生的流场，所述相机用于拍摄所述实验模型中展向横截面的所述流场，且所述实验模型的边界层处于所述相机的焦平面视场内，所述标定装置用于标定实验模型处的物理视场，且所述标定装置与所述实验模型有重合部，所述第一光源用于照亮所述流体，该系统包括：

确定模块，用于通过所述标定装置与所述实验模型确定所述实验模型的模型边界；

第一获取模块，用于获取所述相机对所述流场拍摄后的图片；

第二获取模块，用于获取所述相机对所述流场拍摄时的压缩系数；

第三获取模块，用于根据所述压缩系数获取正确的边界层流动显示图。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3至6任一项所述的流动显示图拍摄方法的步骤。

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