JP4568800B2 - 小滴の状態計測装置及び該装置におけるカメラの校正方法 - Google Patents
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Description
図1は個々の液滴の径およびその3次元速度の同時計測に対する光学系の配置を示している。二台のCCDカメラ(第1、第2カメラ14、16)は、放射シート光LS面及びその照射方向に垂直な方向にステレオ角φをもって配置された。さらに、第1、第2カメラ14、16は50[mJ/pulses]で出力されるレーザ照射機構12(Nd:YAGレーザ)によって供給される放射シート光LSに対して0次反射光および1次屈折光の光強度が一致する散乱角θ方向に傾けられる。第1カメラ14はフォーカス面で輝点対を撮影し、第2カメラ16はデフォーカス面で液滴の干渉縞を観察する。この光学系配置より、両カメラ14、16は同じ散乱角θ方向から互いに共通した領域を観察することができる。
本計測手法では、撮影されたペア画像に基づいて3次元の位置および速度の再構築を行う場合、撮像系及び空間座標との関係を表す幾何光学関係式を必要であり、そのためにはカメラ校正と称される手順が必要である。ここでは、従来公知の手法とは異なる手順を採用している。
本手法で適用される粒径計測はステレオ配置により撮影される輝点対と干渉縞の像から評価される。それぞれの像から得られる粒径計測の計測範囲(被測定領域Sp)は撮像系の空間解像度について、相対する関係である。画像上でその縞が解像できない液滴(言い換えれば、比較的大きな粒径)は、輝点対の間隔から、径が評価される。
本実験例における粒子追跡は輝点対および干渉縞の連続した2フレーム間の画像(第1、第2カメラによって得られた特定の時刻の画像と、それから微小時間経過後の画像)に基づいて行われた。画像上の液滴像の抽出は、例えば、粒子マスク相関法(例えばTakehara, K. and Etoh, T. (1999) “A study on particle identification in PTV: Particle mask correlation method”, Journal of Visualization, 1, pp.313-323参照)により得ると共に、粒子追跡には、相互相関法を利用した手法(例えば、Cowen, E.A. and Monismith S. G. (1997) “ A hybrid digital particle tracking velocimetry technique”, Experiment in Fluid, 22, pp.199-211 参照)が適用された。
本実験例における計測精度の検証では、校正されたシリカ粒子の径および3次元移動量の計測が行われた。そして、その誤差は径の計測に対しては約2%以下であり、3次元移動量の計測では約3%と評価された。
12…レーザ照射機構
14…第1カメラ
16…第2カメラ
50…校正板
LS…放射シート光
W…放射シート光の厚さ
Lf…校正板の移動距離
Sp…被測定領域
θ…散乱角
φ…ステレオ角
Claims (2)
- 3次元空間に存在する液滴や気泡等の小滴の状態を計測するための小滴の状態計測装置において、
計測対象となる小滴が存在する空間に対し、薄幅シート状の放射シート光を照射可能なレーザ照射機構と、
前記放射シート光内の被測定領域に存在する各小滴に該放射シート光が照射されることによって、各小滴毎にフォーカス面上で2個得られる点状の光の群を、前記放射シート光が照射されている範囲外から得る第1のカメラと、
各小滴毎にデフォーカス面上で得られる干渉縞の群を、前記放射シート光が照射されている範囲外であって且つ前記第1のカメラと異なる角度から得る第2のカメラと、を備えた
ことを特徴とする小滴の状態計測装置。 - 請求項1に記載の小滴の状態計測装置におけるカメラの校正方法において、
計測対象となる小滴が存在する空間に、予め位置や距離等が知られたグリッドやドットが記された校正板を配置する手順と、
前記第1のカメラによって該校正板のフォーカス画像を取得し、該第1のカメラを校正する手順と、
前記校正板を移動し、前記第2のカメラによって移動後の校正板のフォーカス画像を取得し、該第2のカメラを校正する手順と、
を含むことを特徴とする小滴の状態計測装置におけるカメラの校正方法。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007315976A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Japan Aerospace Exploration Agency | 微小液滴・気泡・粒子の位置・粒径・速度測定の方法と装置 |
DE102006043445A1 (de) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Mtu Aero Engines Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur dreidimensionalen Strömungsmessung |
DE102009009551B4 (de) * | 2009-02-19 | 2013-02-07 | Lavision Gmbh | Verfahren zur Bestimmung von Strömungsverhältnissen |
DE102009014080B4 (de) | 2009-03-23 | 2011-12-15 | Baumer Innotec Ag | Vorrichtung zum Bestimmen von Partikelgrössen |
ES2396841B1 (es) * | 2010-05-26 | 2014-01-27 | Universidad De León | Sistema y método para la medición de campos de viento. |
US9091206B2 (en) * | 2011-09-14 | 2015-07-28 | General Electric Company | Systems and methods for inlet fogging control |
CN103826756B (zh) * | 2011-09-19 | 2017-03-01 | 皇家飞利浦有限公司 | 气雾剂输出的分析和控制 |
KR20220001519A (ko) | 2012-12-27 | 2022-01-05 | 카티바, 인크. | 정밀 공차 내로 유체를 증착하기 위한 인쇄 잉크 부피 제어를 위한 기법 |
US11673155B2 (en) | 2012-12-27 | 2023-06-13 | Kateeva, Inc. | Techniques for arrayed printing of a permanent layer with improved speed and accuracy |
US11141752B2 (en) | 2012-12-27 | 2021-10-12 | Kateeva, Inc. | Techniques for arrayed printing of a permanent layer with improved speed and accuracy |
CN107364237B (zh) * | 2013-04-26 | 2019-09-10 | 科迪华公司 | 用于用以在精确容限内沉积流体的打印油墨液滴测量和控制的方法和设备 |
EP3079911B1 (en) | 2013-12-12 | 2020-07-29 | Kateeva, Inc. | Ink-based layer fabrication using halftoning to control thickness |
CN103868831B (zh) * | 2014-02-26 | 2016-01-20 | 天津大学 | 云粒子谱分布测量方法及测量系统 |
CN105300851B (zh) * | 2015-11-11 | 2017-08-25 | 中国农业大学 | 一种基于激光技术的喷雾雾滴三维空间分布的检测方法 |
CN105758320B (zh) * | 2016-03-25 | 2018-11-20 | 中国水利水电科学研究院 | 一种公路车轮水珠雾化半径的监测系统和方法 |
CN106526223A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-03-22 | 江苏理工学院 | 气相和固相速度场同步测量装置和方法 |
CA3210400A1 (en) * | 2021-03-01 | 2022-09-09 | David RIVAL | Method and apparatus for tracking motion of objects in three-dimensional space |
CN113311186B (zh) * | 2021-05-24 | 2023-10-17 | 苏州西热节能环保技术有限公司 | 一种基于piv和pdpa的精确预测烟气流场的方法 |
CN113588155B (zh) * | 2021-07-20 | 2023-03-28 | 杭州电子科技大学 | 基于图像识别方法的纤维与液滴受力测量装置与方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000162119A (ja) * | 1998-11-25 | 2000-06-16 | Denso Corp | 噴霧測定装置 |
JP2002181515A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Keio Gijuku | 微小気泡及び微小液滴の径及び分布等の測定方法と装置 |
JP2004058627A (ja) * | 2002-07-31 | 2004-02-26 | Canon Inc | 液滴計測方法およびその装置 |
JP2004340619A (ja) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 噴霧計測方法及び装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2609554B2 (ja) * | 1990-04-05 | 1997-05-14 | 住友重機械工業株式会社 | 気泡計測装置 |
JPH1090157A (ja) * | 1996-09-19 | 1998-04-10 | Zexel Corp | レーザ回折法を利用した噴霧計測方法とその装置 |
-
2004
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000162119A (ja) * | 1998-11-25 | 2000-06-16 | Denso Corp | 噴霧測定装置 |
JP2002181515A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Keio Gijuku | 微小気泡及び微小液滴の径及び分布等の測定方法と装置 |
JP2004058627A (ja) * | 2002-07-31 | 2004-02-26 | Canon Inc | 液滴計測方法およびその装置 |
JP2004340619A (ja) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 噴霧計測方法及び装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108896265A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-11-27 | 浙江大学 | 用于小型风洞piv测量系统中片光源发射装置的安装平台及其使用方法 |
CN108896265B (zh) * | 2018-04-20 | 2020-04-24 | 浙江大学 | 用于小型风洞piv测量系统中片光源发射装置的安装平台及其使用方法 |
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