JPH0682332A - Visualizing method and tracking method for minute tracer particle - Google Patents

Visualizing method and tracking method for minute tracer particle

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JPH0682332A
JPH0682332A JP25572992A JP25572992A JPH0682332A JP H0682332 A JPH0682332 A JP H0682332A JP 25572992 A JP25572992 A JP 25572992A JP 25572992 A JP25572992 A JP 25572992A JP H0682332 A JPH0682332 A JP H0682332A
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Abstract

PURPOSE:To visualize minute tracer particles excellently and to obtain the physical quantity of a flowing place accurately and quantitatively even if a flow speed is very high. CONSTITUTION:An irradiation time dt1 with laser light in the first field 1 is set long. Irradiation times dt2-dt4 in the second field 2 are set shorter than the irradiation time dt1 in the first field. Even if the size of the tracer particle, whose image is to be picked up, is minute, the flowing track of the minute tracer particle is formed on the image of the first field. The instantaneous image of the tracer particle is obtained on the second field. The fact that the tracer-particle images, which are picked up at a first time T1, become two or more and four or less is utilized. Thus, the position of the starting point is positively detected even if the size of the tracer particle is minute.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、微小トレーサ粒子の可
視化方法およびその追跡方法に関し、特に、微小トレー
サ粒子を可視化する方法、および上記微小トレーサ粒子
を高速度に追跡する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for visualizing micro tracer particles and a method for tracking the same, and more particularly to a method for visualizing micro tracer particles and a method for tracking the micro tracer particles at high speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知の通り、流れ場の可視化方法により
流れを把握する試みは古くからあり、壁面トレース法、
タフト法、直接注入法等がよく知られている。
2. Description of the Related Art As is well known, attempts to grasp a flow by a flow field visualization method have been made for a long time.
The tuft method and the direct injection method are well known.

【0003】これらの方法のうち、壁面トレース法は物
体表面に油等を塗布し、流れによって現れる筋模様から
流れの状態、方向、速度等を求めるものである。また、
タフト法は多数の糸を物体表面に張り、そのなびき具合
から流れを測定するものである。更に、直接注入法は流
れ内に染料を入れ、その染料の流跡を可視化するもので
ある。
Among these methods, the wall surface tracing method is a method in which oil or the like is applied to the surface of an object and the flow state, direction, speed, etc. are obtained from the streak pattern caused by the flow. Also,
The tuft method is a method in which a large number of threads are stretched on the surface of an object and the flow is measured from the degree of flutter. Further, the direct injection method involves placing a dye in the stream and visualizing the dye trail.

【0004】従来より知られている上記可視化方法は、
以下に述べるような問題があった。すなわち、壁面トレ
ース法では物体の表面から離れた空間での流れの測定が
困難である。また、タフト法では任意の断面での測定が
困難であるという問題があった。更に、上記直接注入法
では、染料の流跡上での速度は把握できるが、流れ領域
全体を一度に可視化することはできないという問題があ
った。
The above-mentioned conventional visualization method is as follows.
There was a problem as described below. That is, it is difficult to measure the flow in the space away from the surface of the object by the wall tracing method. Further, the tuft method has a problem that it is difficult to measure an arbitrary cross section. Further, the above direct injection method has a problem in that the velocity of the dye on the trace can be grasped, but the entire flow region cannot be visualized at one time.

【0005】ところで、近年、流れ領域全体を一度に可
視化し、流速、流れ関数等の物理量を算出することや、
流れ領域全体の物理量の時間的変化を算出することに関
する関心は著しく強い。また、流れ領域内の任意の断面
を可視化することや、例えば水だけの速度ではなく、水
中の気泡の速度等の可視化に関しての関心も著しく強く
なっている。
By the way, in recent years, visualization of the entire flow region at once and calculation of physical quantities such as flow velocity and flow function,
The interest in calculating the temporal change of physical quantity over the flow region is extremely strong. In addition, interest in visualizing an arbitrary cross section in the flow region, and visualization of not only the velocity of water alone but also the velocity of bubbles in water, for example, has become remarkably strong.

【0006】このような可視化を可能にする試みとし
て、論文「日本機械学会論文集(B編)第55巻、50
9号(1989−1)、107〜114頁に記載される
ような方法が提案されている。この方法は、流れ場にト
レーサ粒子を混入し、このトレーサ粒子に連続光または
ストロボ光を当てて、その流跡を画像処理するものであ
る。
[0006] As an attempt to enable such visualization, the paper "The Japan Society of Mechanical Engineers (B), Vol. 55, 50"
No. 9 (1989-1), pages 107 to 114 have been proposed. In this method, tracer particles are mixed in a flow field, and the tracer particles are irradiated with continuous light or strobe light to image-process the trace.

【0007】画像処理は、例えばテレビジョンカメラか
ら画像を入力し、そのフレーム情報をフィールド情報に
変換し、連続する4時刻分のフィールド情報をそれぞれ
画像処理して(偶数または奇数フィールドの一方の
み)、個々の粒子の軌跡を追跡する。そして、個々のト
レーサ粒子の軌跡から流れ場を可視化して、各種物理量
を求めるものである。
In image processing, for example, an image is input from a television camera, its frame information is converted into field information, and field information for four consecutive times is subjected to image processing (only one of even or odd fields). , Track the trajectories of individual particles. Then, the flow field is visualized from the traces of the individual tracer particles to obtain various physical quantities.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記論文に記載された
方法では、流体の流速が速い場合、カメラと被写体との
距離を大きくする必要がある。その結果、画像処理時に
粒子の重心算出に誤差が生じるなどの問題があった。
In the method described in the above-mentioned paper, it is necessary to increase the distance between the camera and the subject when the flow velocity of the fluid is high. As a result, there is a problem that an error occurs in the calculation of the center of gravity of particles during image processing.

【0009】また、上記の方法では2枚のフィールド像
からフレームを形成しているが、小さなトレーサ粒子で
はトレーサ粒子像を検出できない問題があった。すなわ
ち、テレビ空間におけるトレーサ粒子像が1ピクセル以
下の場合にはトレーサ粒子像その物を計測することがで
きない問題があった。
Further, in the above method, the frame is formed from two field images, but there is a problem that the tracer particle image cannot be detected with small tracer particles. That is, when the tracer particle image in the television space is 1 pixel or less, there is a problem that the tracer particle image itself cannot be measured.

【0010】更に、従来のトレーサ粒子の追跡方法の場
合には、連続した3/60秒の間、流体が複雑な挙動を
しないことが前提となっていた。しかしながら、例えば
障害物が存在する場合等においては上記流体が複雑な挙
動を行うことがある。
Further, in the case of the conventional tracer particle tracking method, it was premised that the fluid did not behave in a complicated manner for continuous 3/60 seconds. However, the fluid may behave in a complicated manner when, for example, an obstacle is present.

【0011】上記のように複雑な流れをする流跡を追い
かける場合、流速が遅ければ流跡を追いかけることが可
能であるが、流速が速くなると流れ場の物理量を精度よ
く定量的に求めることができなくなってしまう問題があ
った。本発明は上述の問題点にかんがみ、微小トレーサ
粒子を良好に可視化できるようにするとともに、流速が
非常に速い場合にも流れ場の物理量を精度よく定量的に
求めることができるようにすることを目的とする。
When following a flow path having a complicated flow as described above, it is possible to follow the flow path if the flow velocity is slow. However, if the flow velocity is high, the physical quantity of the flow field can be obtained accurately and quantitatively. There was a problem that I could not do it. In view of the above problems, the present invention makes it possible to satisfactorily visualize fine tracer particles and to accurately and quantitatively determine a physical quantity of a flow field even when the flow velocity is very high. To aim.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の微小トレーサ粒
子の可視化方法は、所定の粒子径を有するトレーサ粒子
を流体中に混入するとともに、シート状に広げたレーザ
光をテレビカメラ信号における同一フレームの第1フィ
ールドに1つと、第2フィールドに2つ以上で6つ以下
を上記流体中に向けて間欠的に照射し、上記レーザ光の
照射によるトレーサ粒子の散乱光または蛍光をフレーム
蓄積方式のテレビカメラで撮像するようにしたトレーサ
粒子の可視化方法において、上記第1フィールドでのレ
ーザ光の照射時間を長く設定して、画像上にトレーサ粒
子の流跡を形成させるとともに、上記第2フィールドで
の照射時間を上記第1フィールドにおける照射時間より
も短く設定し、上記第2フィールドにおいては瞬間的な
粒子像が得られるようにしている。
A method for visualizing minute tracer particles according to the present invention comprises mixing tracer particles having a predetermined particle diameter into a fluid and spreading laser light spread in a sheet form in the same frame in a television camera signal. 1 in the first field and 2 to 6 in the second field are intermittently irradiated into the fluid, and scattered light or fluorescence of the tracer particles due to the irradiation of the laser light is recorded in the frame accumulation system. In a method of visualizing tracer particles which is imaged by a television camera, a laser beam irradiation time in the first field is set to be long to form a trace of tracer particles on an image, and in the second field. Irradiation time is set shorter than the irradiation time in the first field, and an instantaneous particle image is obtained in the second field. Unishi to have.

【0013】また、本発明の微小トレーサ粒子の追跡方
法は、2mm以下1μm以上の粒子径を有するトレーサ
粒子を流体中に混入するとともに、シート状に広げたレ
ーザ光をテレビカメラ信号における第1フィールドには
1度、第2フィールドには2つ以上で6つ以下を上記流
体中に向けて間欠的に照射する第1の処理と、上記レー
ザ光の照射によるトレーサ粒子の散乱光または蛍光をフ
レーム蓄積方式のテレビカメラで撮像する第2の処理
と、上記テレビカメラの出力のうち、前フレームの第1
フィールドの出力と前フレームの第2フィールドの出力
とを録画上の前フレームの第1フィールドの画像情報と
するとともに、上記前フレームの第2フィールドの出力
と後フレームの第1フィールドの出力とを録画上の前フ
レームの第2フィールドの画像情報とするような光のフ
レーム蓄積を行って録画媒体に録画する第3の処理と、
上記第3の処理によって得られた1枚のフレーム画像と
その第1フィールドの画像を用いて、上記第1フィール
ドの画像に存在する全てのトレーサ粒子を始点トレーサ
粒子の候補とするとともに、上記フレーム画像上に上記
第1フィールドの画像において始点候補としたトレーサ
粒子を中心として所定の大きさの探索領域をそれぞれ設
定する第4の処理と、上記各探索領域内に存在するトレ
ーサ粒子の数を検出し、2個以上4個以下のトレーサ粒
子が存在したらそれを第1の時刻において照射されたレ
ーザ光により撮像されたトレーサ粒子と判定する第5の
処理と、上記第1の時刻において照射されたレーザ光に
より撮像されたトレーサ粒子を上記フレーム画像から消
去するとともに、上記第1の時刻において照射されたレ
ーザ光により撮像されたトレーサ粒子が検出された探索
領域に係わるトレーサ粒子の重心位置をトレーサ粒子の
始点位置として登録する第6の処理と、上記登録したト
レーサ粒子位置を始点として、第2の時刻〜第4の時刻
におけるトレーサ粒子の位置を上記フレーム画像上で追
跡し、同一粒子の経路を決定する第7の処理と、上記第
7の処理によって検出された第2の時刻におけるトレー
サ粒子位置と第4の時刻におけるトレーサ粒子位置、お
よびこれらのトレーサ粒子位置の時間間隔に基づいて速
度ベクトルを算出する第8の処理とからなっている。
Further, the tracer particle tracing method of the present invention is such that tracer particles having a particle diameter of 2 mm or less and 1 μm or more are mixed in a fluid, and a laser beam spread in a sheet shape is used in the first field of a television camera signal. Once, and in the second field, two or more but six or less are intermittently irradiated into the fluid, and the scattered light or fluorescence of the tracer particles by the irradiation of the laser light is framed. The second process of capturing an image with a storage-type television camera and the first of the previous frames of the outputs of the television camera
The output of the field and the output of the second field of the previous frame are used as the image information of the first field of the previous frame on the recording, and the output of the second field of the previous frame and the output of the first field of the subsequent frame are set. A third process of performing frame accumulation of light such as image information of the second field of the previous frame on recording and recording on a recording medium;
Using one frame image obtained by the third process and the image of the first field thereof, all tracer particles existing in the image of the first field are set as candidates for the starting point tracer particles, and the frame Fourth processing of setting a search area of a predetermined size centered on the tracer particle as a starting point candidate in the image of the first field on the image, and detecting the number of tracer particles existing in each of the search areas If there are 2 or more and 4 or less tracer particles, the fifth process of determining the tracer particles as tracer particles imaged by the laser beam irradiated at the first time, and the irradiation at the first time are performed. Tracer particles imaged with laser light are erased from the frame image, and imaged with laser light emitted at the first time. The sixth processing of registering the center of gravity of the tracer particles relating to the search area in which the tracer particles are detected as the starting point position of the tracer particles, and the second time to the fourth processing with the registered tracer particle position as the starting point. The seventh process of tracing the position of the tracer particle at the time on the frame image and determining the path of the same particle, and the tracer particle position at the second time and the fourth time detected by the seventh process. And the eighth process of calculating the velocity vector based on the time interval between these tracer particle positions.

【0014】[0014]

【作用】本発明の微小トレーサ粒子の可視化方法におい
ては、所定の粒子径を有するトレーサ粒子を流体中に混
入するとともに、シート状に広げたレーザ光をテレビカ
メラ信号における同一フレームの第1フィールドに1つ
と、第2フィールドに2つ以上で6つ以下を上記流体中
に向けて間欠的に照射し、上記レーザ光の照射によるト
レーサ粒子の散乱光または蛍光をフレーム蓄積方式のテ
レビカメラで撮像するに際し、上記第1フィールドでの
レーザ光の照射時間を長く設定するとともに、上記第2
フィールドでの照射時間を上記第1フィールドにおける
照射時間よりも短く設定し、第1フィールドの画像上に
はトレーサ粒子の大きさが微小であっても上記トレーサ
粒子の流跡を形成できるようにするとともに、上記第2
フィールドにおいては瞬間的なトレーサ粒子像が得られ
るようにして、時刻1に撮像されたトレーサ粒子を容易
に、かつ確実に撮像できるようにしている。
In the method for visualizing minute tracer particles of the present invention, tracer particles having a predetermined particle size are mixed in the fluid, and the laser light spread in a sheet shape is applied to the first field of the same frame in the television camera signal. One and two or more but six or less in the second field are intermittently irradiated into the fluid, and the scattered light or fluorescence of the tracer particles due to the irradiation of the laser light is imaged by a frame accumulation type television camera. In this case, the irradiation time of the laser light in the first field is set to be long and
The irradiation time in the field is set shorter than the irradiation time in the first field so that traces of the tracer particles can be formed on the image of the first field even if the size of the tracer particles is minute. Together with the second
In the field, an instantaneous tracer particle image is obtained so that the tracer particles imaged at time 1 can be easily and reliably imaged.

【0015】また、本発明の微小トレーサ粒子の追跡方
法においては、第1の時刻において撮像されるトレーサ
粒子像は、2個以上4個以下に撮像されることを利用し
て、上記トレーサ粒子の大きさが微小であっても確実に
始点位置を特定できるようにしている。
Further, in the tracer particle tracking method of the present invention, the tracer particle image taken at the first time is imaged at 2 or more and 4 or less, thereby utilizing the above tracer particle images. Even if the size is very small, the starting point position can be surely specified.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の微小トレーサ粒子の可視化方
法およびその追跡方法の一実施例を添付図面を参照して
説明する。図1は、レーザライトシートの間欠照射タイ
ミングLLSの照明コードの一例を示したものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for visualizing micro tracer particles and a method for tracking the same according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an example of the illumination code of the intermittent irradiation timing LLS of the laser light sheet.

【0017】図1から明らかなように、本実施例では第
1のフィールドの後半で1回、第2フィールドの前半で
3回の瞬間的な照明が行われている。レーザライトシー
トLLSの照射時刻T1 と照射時間dt1 は流れの速度
に応じ1H(63.56μs)単位で制御することが可
能である。また、照射回数も適宜選択することが可能で
ある。
As is apparent from FIG. 1, in this embodiment, the instantaneous illumination is performed once in the latter half of the first field and three times in the first half of the second field. The irradiation time T 1 and irradiation time dt 1 of the laser light sheet LLS can be controlled in units of 1H (63.56 μs) according to the flow velocity. Moreover, the number of irradiations can be appropriately selected.

【0018】そして、テレビカメラでは図1に示したよ
うなフレーム積分方式を採用している。すなわち、流れ
場からの光は第1フィールドのフォトセンサに対して
は、第1フィールドの開始から第2フィールドの終了ま
での1/30秒間が蓄積される。また、第2フィールド
の素子に対しては、第2フィールドの開始から次のフレ
ームの第1フィールドの終了までの1/30秒間の光の
蓄積が行われる。
The television camera adopts the frame integration method as shown in FIG. That is, the light from the flow field is accumulated in the first field photosensor for 1/30 seconds from the start of the first field to the end of the second field. Further, for the element of the second field, light is accumulated for 1/30 seconds from the start of the second field to the end of the first field of the next frame.

【0019】したがって、上述した照明コードを用いた
場合、時刻T1 とT5 で照明されたトレーサ粒子像は、
第1フィールドのフォトセンサにのみ記録される。一
方、時刻T2 、T3 、T4 で照明されたトレーサ粒子像
は、フレーム積分の時間が重複しているので、両フィー
ルドのフォトセンサに記憶されることになる。
Therefore, using the above-mentioned illumination code, the tracer particle images illuminated at times T 1 and T 5 are:
It is recorded only on the photo sensor of the first field. On the other hand, the tracer particle images illuminated at the times T 2 , T 3 , and T 4 are stored in the photosensors of both fields because the time of frame integration overlaps.

【0020】なお、本実施例においては、各トレーサ粒
子の代表位置を粒子像の重心位置として定義するものと
する。また、速度の算出は重心位置の計測精度が高い時
刻T2 からT4 までの粒子像の重心位置を用いることと
する。照明コードに基づくレーザライトシートLLSの
照射は、連続するテレビフレームで実行される。このテ
レビカメラの出力はNTSC規格のコンポジット信号と
して録画装置に転送・記録される。
In this embodiment, the representative position of each tracer particle is defined as the center of gravity of the particle image. Further, the velocity is calculated by using the position of the center of gravity of the particle image from time T 2 to time T 4 when the position of the center of gravity is highly accurate. Irradiation of the laser light sheet LLS based on the illumination code is carried out in successive television frames. The output of this television camera is transferred to and recorded in a recording device as an NTSC standard composite signal.

【0021】図2は光学系、画像入力・記録装置および
それらの制御装置からなる可視化システムである。本実
施例の場合、レーザー光源1には4Wのアルゴンレーザ
を用いている。レーザ光は音響光学セル(AOM)2を
通り、ここでの超音波の平面波とのドップラー効果によ
り散乱したレーザの一次の散乱光が、スリット3を介し
て光ファイバ4へと導かれる。すなわち、音響光学セル
2をオン−オフ制御することにより、短時間内の流れ場
への間欠的なパルス照明を行うことができるようになさ
れている。
FIG. 2 shows a visualization system including an optical system, an image input / recording device and their control devices. In this embodiment, the laser light source 1 is a 4 W argon laser. The laser light passes through the acousto-optic cell (AOM) 2, and the primary scattered light of the laser scattered by the Doppler effect with the plane wave of the ultrasonic wave therein is guided to the optical fiber 4 via the slit 3. That is, by performing on / off control of the acousto-optic cell 2, it is possible to perform intermittent pulse illumination on the flow field within a short time.

【0022】光ファイバ4の先端から出射したレーザ光
は2枚のシリンドリカルレンズ5により厚さ数mmレー
ザライトシートLLSとして形成される。音響光学セル
2とテレビカメラ6(CCDカメラ)を外部制御装置7
で制御して、テレビカメラ6の垂直/水平同期(VD/
HD)に対するレーザライトシートLLSの照射タイミ
ングが設定される。また、録画再生装置8(例えば、S
・VHS方式の録画再生装置)の動作タイミングも外部
制御装置7から与えられる同期信号Syncによって制
御される。
The laser light emitted from the tip of the optical fiber 4 is formed as a laser light sheet LLS having a thickness of several mm by the two cylindrical lenses 5. The acousto-optic cell 2 and the TV camera 6 (CCD camera) are connected to the external control device 7
To control the vertical / horizontal synchronization (VD /
The irradiation timing of the laser light sheet LLS with respect to (HD) is set. In addition, the recording / playback device 8 (for example, S
The operation timing of the VHS system recording / reproducing device is also controlled by the synchronization signal Sync provided from the external control device 7.

【0023】ところで、トレーサ粒子画像の速度計測に
おいては、実験条件の設定によってはトレーサ粒子の大
きさが画像上で画像の空間分解能と同等か、或いはそれ
以下になる場合が生じる。
By the way, in the speed measurement of the tracer particle image, the size of the tracer particle may be equal to or smaller than the spatial resolution of the image on the image depending on the setting of the experimental conditions.

【0024】このような条件下では、レーザライトシー
トLLSの照明コードは時刻T1 での照射時間dt1
少し長く設定し、これにより画像上にトレーサ粒子の流
跡を形成させる。一方、時刻T2 、T3 およびT4 では
瞬間的な粒子像が得られるように照射時間dtは短く設
定される。この照明コードでは、上記の照明が1フレー
ムの間隔を置いて繰り返される。つまり、時刻T5 から
の照射は第3フレームから第1フレームと同様に行われ
る。
[0024] In such conditions, the lighting code laser light sheet LLS is the irradiation time dt 1 set slightly longer in time T 1, thereby to form a flow trace of tracer particles on the image. On the other hand, at the times T 2 , T 3 and T 4 , the irradiation time dt is set short so that an instantaneous particle image can be obtained. In this lighting code, the above lighting is repeated at intervals of one frame. That is, irradiation from time T 5 is performed in the same manner as in the third frame to the first frame.

【0025】図3は、テレビカメラの空間分解能と同程
度のトレーサ粒子を、上記の照明コードで追跡した場合
のフレーム画像と、フィールド分離・補間後の二枚の時
間的に連続するフィールド画像を模式的に示したもので
ある。これらの画像は次のような特徴を持っている。す
なわち、(1)時刻T1 で得られたトレーサ粒子の位置
は、第1フィールドのフォトセンサでのみ検知されるの
で、第1フィールドの画像にのみ存在し、第2フィール
ドの走査線上に存在しない。
FIG. 3 shows a frame image when tracer particles having a spatial resolution similar to that of a television camera are traced by the above illumination code, and two temporally continuous field images after field separation / interpolation. It is shown schematically. These images have the following features. That is, (1) the position of the tracer particles obtained at time T 1 is detected only by the photosensor of the first field, and therefore, the position of the tracer particle exists only in the image of the first field and does not exist on the scanning line of the second field. .

【0026】また、(2)時刻T2 〜T4 におけるトレ
ーサ粒子の位置は、フレーム積分により第1フィールド
か第2フィールドのいずれかのフォトセンサで検知する
ことができる。また、これらの粒子の位置計測の精度は
可視化空間の画像分解能のみで決定される。
(2) The positions of the tracer particles at times T 2 to T 4 can be detected by the photosensor in either the first field or the second field by frame integration. The accuracy of position measurement of these particles is determined only by the image resolution of the visualization space.

【0027】次に、トレーサ粒子の追跡方法を模式的に
示している図4、および追跡動作を示す図5のフローチ
ャートを用いて本実施例の微小トレーサ粒子の追跡方法
の一実施例を説明する。なお、ここでは、一枚のフレー
ム画像Gと,その第1フィールドの補間画像G1を用い
て1画素の大きさのトレーサ粒子の追跡を行った例を示
している。また、以下の説明においては、図4(a)の
処理画像Gで得られるトレーサ粒子をa、b、c、dお
よびeとし、図4(b)の第1フィールドの処理画像G
1から得られるトレーサ粒子m、n、oとする。以下に
トレーサ粒子追跡のアルゴリズムを示す。
Next, one embodiment of the tracer particle tracking method of this embodiment will be described with reference to FIG. 4 schematically showing the tracer particle tracking method and the flow chart of FIG. 5 showing the tracking operation. . Here, an example is shown in which tracer particles having a size of 1 pixel are traced using one frame image G and the interpolation image G1 of the first field thereof. In the following description, the tracer particles obtained in the processed image G of FIG. 4A will be referred to as a, b, c, d, and e, and the processed image G of the first field of FIG.
Tracer particles m, n, and o obtained from No. 1 are used. The tracer particle tracking algorithm is shown below.

【0028】図5に示したように、先ずステップP1に
おいて、画像G1に存在する全てのトレーサ粒子(m、
n、o)を始点トレーサ粒子の候補とする。次に、ステ
ップP2に進み、画像G上に画像G1のトレーサ粒子
(m、n、o)を中心とする半径√2画素の探索領域を
設定する。ただし、トレーサ粒子mの設定位置は流跡の
重心位置mgとする。
As shown in FIG. 5, first, at step P1, all tracer particles (m,
n, o) are candidates for the starting point tracer particle. Next, proceeding to step P2, a search area having a radius of 2 pixels centered on the tracer particle (m, n, o) of the image G1 is set on the image G. However, the set position of the tracer particle m is the gravity center position mg of the trail.

【0029】このようにして探索領域を設定したら、ス
テップP3に進み、各探索領域内にトレーサ粒子が有る
か否かを検出する。そして、この領域内に1個のトレー
サ粒子しか存在しない場合は、時刻T1 で露光されたト
レーサ粒子ではないと判定する。
After setting the search areas in this way, the process proceeds to step P3 to detect whether or not there are tracer particles in each search area. Then, when only one tracer particle exists in this region, it is determined that the tracer particle is not exposed at time T 1 .

【0030】一方、2個以上4個以下のトレーサ粒子が
存在する場合(あるしきい値以上の画素が2〜4画素存
在すれば)は時刻T1 で照射時間dt間に露光されたト
レーサ粒子と判定される。この判定条件は、画素分解能
程度のトレーサ粒子像は最大2画素の幅の流跡を形成す
ることに基づく。例えば、図4の画像Gにはmgの位置
から√2画素の領域内にa、bの2個のトレーサ粒子が
存在している。しかし、トレーサ粒子(n、o)にはそ
れぞれc、eの粒子しか存在していないので、画像Gに
おける時刻T1 の照射による粒子がa、bであると判定
される。
On the other hand, when there are 2 or more and 4 or less tracer particles (if there are 2 to 4 pixels having a certain threshold value or more), the tracer particles exposed at the time T 1 during the irradiation time dt. Is determined. This determination condition is based on the fact that the tracer particle image having a pixel resolution has a trace with a maximum width of 2 pixels. For example, in the image G of FIG. 4, two tracer particles a and b are present in the area of √2 pixels from the mg position. However, since only the particles of c and e exist in the tracer particles (n, o), respectively, it is determined that the particles irradiated by the image G at the time T 1 are a and b.

【0031】次に、ステップP5において、画像Gから
粒子a、bを消去するとともに、画像G1のmgの位置
をトレーサ粒子の始点位置として登録する。そして、始
点位置の登録が終了したら、ステップP6に進み、画像
G上でmgを始点として時刻T2 〜T4 の粒子を追跡
し、同一粒子の経路を決定する。
Next, in step P5, the particles a and b are deleted from the image G, and the mg position of the image G1 is registered as the starting point position of the tracer particles. Then, when the registration of the start point position is completed, the process proceeds to step P6, and the particles of time T 2 to T 4 are traced on the image G with mg as the start point to determine the route of the same particle.

【0032】次に、ステップP7において速度ベクトル
を算出する。この速度ベクトルの算出は、時刻T2 とT
4 のトレーサ粒子位置と、それらの時間間隔dT(=T
4 −T2 )とにより算出する。
Next, in step P7, the velocity vector is calculated. This velocity vector is calculated at time T 2 and T
4 tracer particle positions and their time intervals dT (= T
4- T 2 ) and calculated.

【0033】図6は、トレーサ粒子追跡の一例のアルゴ
リズムを説明するためのフローチャートである。また、
図7はトレーサ粒子追跡のアルゴリズムを模式的に示す
説明図である。図6に示すように、先ず、ステップP1
においてトレーサ粒子を始点とする処理を行う。この場
合、例えば、図4(b)のmgを始点トレーサ粒子とす
る。これにより、例えば図7においてA1の符号を付し
たトレーサ粒子が始点トレーサ粒子とされる。
FIG. 6 is a flowchart for explaining an algorithm of an example of tracer particle tracking. Also,
FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing an algorithm for tracing tracer particles. As shown in FIG. 6, first, step P1
In, processing is performed with the tracer particle as the starting point. In this case, for example, mg in FIG. 4B is used as the starting point tracer particle. Thereby, for example, the tracer particles with the symbol A1 in FIG. 7 are set as the starting point tracer particles.

【0034】次に、ステップP2に進み、A1のトレー
サ粒子を中心とする所定の大きさの領域Length1
内に有るトレーサ粒子を、時刻2のトレーサ粒子として
探索する。この探索により、例えば図4のCのトレーサ
粒子が探索される。このようにして時刻2のトレーサ粒
子を探索したら、次に、ステップP3において時刻3に
おけるトレーサ粒子の位置を推定する。これにより、例
えば図7の位置S1が時刻3のトレーサ粒子の移動位置
として推定される。
Next, the process proceeds to step P2, where the area Length1 having a predetermined size centered on the tracer particle A1 is used.
Tracer particles within are searched for as tracer particles at time 2. By this search, for example, the tracer particles of C in FIG. 4 are searched. After searching for the tracer particles at time 2 in this way, the position of the tracer particles at time 3 is then estimated in step P3. Thereby, for example, the position S1 of FIG. 7 is estimated as the moving position of the tracer particles at time 3.

【0035】そして、この時刻3の推定位置S1を中心
としてLength2の範囲内に、時刻3のトレーサ粒
子に該当するトレーサ粒子が有るか否かの判定を行う
(ステップP4)。この判定により、該当するトレーサ
粒子が有った場合はステップP5に進み、所定の条件を
満足しているか否かの判定を行う。また、該当するトレ
ーサ粒子がなかった場合はステップP9に進み、別のト
レーサ粒子を始点とする処理を行ってからステップP1
に戻る。
Then, it is determined whether or not there is a tracer particle corresponding to the tracer particle at time 3 within the range of Length2 with the estimated position S1 at time 3 as the center (step P4). By this determination, if there is a corresponding tracer particle, the process proceeds to step P5, and it is determined whether or not a predetermined condition is satisfied. If there is no corresponding tracer particle, the process proceeds to step P9 to perform a process starting from another tracer particle, and then to step P1.
Return to.

【0036】ステップP5における条件判定は、例え
ば、図7のA3で示したトレーサ粒子が該当するトレー
サ粒子であった場合、A2とS1を結ぶ線と、A2とA
3とを結ぶ線によって形成される角度θが20°よりも
小さいか否かを判定することにより行う。そして、上記
角度θが20°よりも大きい場合は、ステップP9を経
てステップP1に戻る。
The condition determination in step P5 is, for example, when the tracer particle shown by A3 in FIG. 7 is the corresponding tracer particle, the line connecting A2 and S1 and the line connecting A2 and A1.
This is performed by determining whether or not the angle θ formed by the line connecting 3 and 3 is smaller than 20 °. If the angle θ is larger than 20 °, the process returns to step P1 via step P9.

【0037】ステップP5の判定の結果、A3が時刻3
のトレーサ粒子としての条件を満足していた場合はステ
ップP6に進み、時刻4のトレーサ粒子位置を推定す
る。この推定により、例えば図7のS2が時刻4のトレ
ーサ粒子位置として推定される。このようにして時刻4
のトレーサ粒子位置を推定したら、S2の位置を中心と
するLength3内に時刻4のトレーサ粒子として該
当するトレーサ粒子が有るか否かを判定する。
As a result of the determination in step P5, A3 is time 3
If the condition as the tracer particle of is satisfied, the process proceeds to step P6, and the position of the tracer particle at time 4 is estimated. From this estimation, for example, S2 in FIG. 7 is estimated as the tracer particle position at time 4. In this way time 4
After the position of the tracer particle is estimated, it is determined whether or not there is a corresponding tracer particle as the tracer particle at time 4 in Length3 centered on the position of S2.

【0038】ステップP7において、図7のA4のトレ
ーサ粒子が時刻4のトレーサ粒子として該当すると判定
した場合には、ステップP8に進み、A4のトレーサ粒
子が所定の条件を満たしているか否かの判定を行う。ま
た、所定の条件を満たしていないと判断した場合は、ス
テップP9を経由してステップP1に戻る。
When it is determined in step P7 that the tracer particles A4 in FIG. 7 correspond to the tracer particles at time 4, the process proceeds to step P8, and it is determined whether the tracer particles A4 satisfy the predetermined condition. I do. If it is determined that the predetermined condition is not satisfied, the process returns to step P1 via step P9.

【0039】ステップP8の判定条件は、図7のA3と
S2とを結ぶ線と、A3とA4とを結ぶ線とにより形成
される角度θが、20°よりも大きいか否かを判断して
行う。そして、角度θが20°よりも大きいと判定した
場合には、ステップP9を経由してステップP1に戻
る。また、角度θが20°よりも小さいと判定した場合
には、図5のステップP7に進み、速度ベクトルを算出
する。この速度ベクトルの算出は、上述したように時刻
2と時刻4のトレーサ粒子位置、およびパルス間隔T2
およびT4 に基づいて行われる。
The determination condition of step P8 is to determine whether or not the angle θ formed by the line connecting A3 and S2 and the line connecting A3 and A4 in FIG. 7 is larger than 20 °. To do. When it is determined that the angle θ is larger than 20 °, the process returns to step P1 via step P9. If it is determined that the angle θ is smaller than 20 °, the process proceeds to step P7 in FIG. 5 to calculate the velocity vector. The calculation of the velocity vector is performed by calculating the tracer particle positions at time 2 and time 4 and the pulse interval T 2 as described above.
It is performed based on and T 4.

【0040】本実施例においては、このようにしてトレ
ーサ粒子の追跡を行うことにより、微細なトレーサ粒子
を用い、しかも光源の出力に制限があるような場合で
も、トレーサ粒子がテレビカメラ6の空間分解能の範囲
で感知できれば、良好に可視化することができるととも
に、追跡することができる。
In this embodiment, the tracer particles are traced in this manner, so that even when fine tracer particles are used and the output of the light source is limited, the tracer particles are not limited to the space of the television camera 6. If it can be sensed in the range of resolution, it can be visualized well and can be tracked.

【0041】次に、本発明の実用性および有用性を確認
するため、バックステップ背後の剥離を伴う流れ場で速
度計測を行った。次いで、本システムによる計測結果を
レーザドップラ流速計の計測結果と比較することによ
り、本システムの精度評価を行った。
Next, in order to confirm the practicality and usefulness of the present invention, the velocity was measured in a flow field accompanied by separation behind the back step. Then, the accuracy of this system was evaluated by comparing the measurement result of this system with the measurement result of the laser Doppler velocimeter.

【0042】計測対象とする流れ場は図8に示すバック
ステップをもつチャンネル内の乱流である。ステップ高
さhは0.05mで、ステップ上流には一辺が0.1m
(2h)の正方形断面をもつ長さ1.5mの矩形管が取
り付けられている。
The flow field to be measured is the turbulent flow in the channel having the back step shown in FIG. The step height h is 0.05m, and one side is 0.1m upstream of the step.
A 1.5 m long rectangular tube with a square cross section of (2 h) is attached.

【0043】また、下流には0.1m×0.15mの長
方形断面を持ち、長さが2.0mの矩形管が取り付けら
れている。ステップ拡大率は1.5である。流れは、ス
テップ上流の0.5m(10h)の位置に取り付けられ
た5mmメッシュの整流網により整流され、整流網のす
ぐ下流の管壁に設置された直径2.0mmのトリッピン
グワイヤーによりステップ流入部への速度分布の形状が
決定されている。
A rectangular tube having a rectangular section of 0.1 m × 0.15 m and a length of 2.0 m is attached downstream. The step expansion rate is 1.5. The flow is rectified by a 5 mm mesh rectifying network installed at a position of 0.5 m (10 h) upstream of the step, and a stepping inlet part is provided by a tripping wire having a diameter of 2.0 mm installed on the pipe wall immediately downstream of the rectifying network. The shape of the velocity distribution is determined.

【0044】トレーサ粒子には平均粒径50μm、比重
1.02のナイロン12を用いた。測定断面は管路中央
のx−y断面(z/h=0)とし、この断面を管路上部
から厚さ2mmのLLSで照射し測定断面と直角方向か
らテレビカメラ6で画像を入力した。ステップ上流3h
からステップ下流側9hの区間を3h×3hの領域に4
分割し、それぞれの領域を1台づつのテレビカメラ(合
計4台の)で撮影した。画像の空間分解能は0.31m
m/画素である。設定した測定領域には主流域、せん断
域あるいは再循環域などが混在し、広い流速範囲が存在
している。本実験では表1に示すような3水準の照明コ
ードを用い、それぞれのコードで300フレーム分の画
像データを採取し処理を行った。
Nylon 12 having an average particle size of 50 μm and a specific gravity of 1.02 was used as the tracer particles. The measurement cross section was an xy cross section (z / h = 0) at the center of the pipeline, and this cross section was irradiated with LLS having a thickness of 2 mm from the upper portion of the pipeline, and an image was input by the television camera 6 from the direction perpendicular to the measurement cross section. Step upstream 3h
From step to 9h on the downstream side into a 3h x 3h area
Each area was photographed with one TV camera (total of four). Image spatial resolution is 0.31m
m / pixel. A main flow region, shear region, recirculation region, etc. are mixed in the set measurement region, and a wide flow velocity range exists. In this experiment, three levels of illumination codes as shown in Table 1 were used, and 300 frames of image data were collected and processed by each code.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】コード1によるレーザー光照射で撮像して
トレーサ追跡を行った結果を図9に示し、コード2によ
るレーザー光照射で撮像してトレーサ追跡を行った結果
を図10に示す。また、トレーサ追跡を行った結果を同
一空間に時間基準を合わせて合成し、格子点補間を行っ
た結果を図11に示す。これらの結果から明らかなよう
に、本発明の微小トレーサ粒子の可視化方法およびその
追跡方法は、高い信頼性を持っていることが分かる。
FIG. 9 shows the result of tracer tracking performed by imaging with laser light irradiation by code 1 and FIG. 10 shows the result of tracer tracking by imaging by laser light irradiation by code 2. FIG. 11 shows the result of performing the tracer tracking, synthesizing the results in the same space with matching the time reference, and performing the grid point interpolation. As is clear from these results, it can be seen that the method for visualizing microtracer particles and the method for tracking the same of the present invention have high reliability.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば画素分解能程度の大きさの微小トレーサ粒子を
良好に可視化することができる。また、可視化した微小
トレーサ粒子を良好に追跡することができるので、上記
微小トレーサ粒子が高速で移動する場合でも確実に追跡
することができ、複雑な高速流れ場の計測に対しても良
好に適用することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to satisfactorily visualize fine tracer particles having a size of the pixel resolution. In addition, since the visualized micro tracer particles can be tracked well, it can be reliably tracked even when the above micro tracer particles move at high speed, and it is also suitable for measurement of complicated high-speed flow fields. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例によるレーザライトシートの間
欠照射タイミング図である。
FIG. 1 is a timing diagram of intermittent irradiation of a laser light sheet according to an embodiment of the present invention.

【図2】流れの可視化を行うために用いる光学系の一例
を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of an optical system used for visualizing a flow.

【図3】微小トレーサ粒子を可視化した画像例を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of an image in which minute tracer particles are visualized.

【図4】トレーサー追跡アルゴリズムを説明するための
トレーサ粒子位置を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing tracer particle positions for explaining a tracer tracking algorithm.

【図5】トレーサ追跡アルゴリズムの一例を示すフロー
チャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of a tracer tracking algorithm.

【図6】トレーサ追跡アルゴリズムの一例を示すフロー
チャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of a tracer tracking algorithm.

【図7】トレーサ追跡アルゴリズムを模式的に示した図
である。
FIG. 7 is a diagram schematically showing a tracer tracking algorithm.

【図8】可視化を実際に行うために用いた実験装置の一
例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of an experimental device used for actually performing visualization.

【図9】コード1のレーザー光を照射することにより得
られたトレーサ追跡結果を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing tracer tracking results obtained by irradiating a laser beam of code 1.

【図10】コード2のレーザー光を照射することにより
得られたトレーサ追跡結果を示す図である。
10 is a diagram showing a tracer tracking result obtained by irradiating a laser beam of code 2. FIG.

【図11】図9および図10のようなトレーサ追跡結果
を同一空間に時間基準を合わせて合成し、格子点補間を
行った結果を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a result of performing the grid point interpolation by synthesizing the tracer tracking results as shown in FIGS. 9 and 10 in the same space while matching the time reference.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ光源 2 音響光学セル 3 スリット 4 光ファイバ 5 シリンドリカルレンズ 6 テレビカメラ 7 外部制御装置 dt レーザー光の照射時間 T1 第1の時間 T2 第2の時間 T3 第3の時間 T4 第4の時間1 Laser Light Source 2 Acousto-Optical Cell 3 Slit 4 Optical Fiber 5 Cylindrical Lens 6 Television Camera 7 External Control Device dt Laser Light Irradiation Time T 1 First Time T 2 Second Time T 3 Third Time T 4 Fourth time of

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨野 伸一郎 君津市君津1番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shinichiro Tomino 1 Kimitsu, Kimitsu City Nippon Steel Corporation Kimitsu Steel Works

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の粒子径を有するトレーサ粒子を流
体中に混入するとともに、シート状に広げたレーザ光を
テレビカメラ信号における同一フレームの第1フィール
ドに1つと、第2フィールドに2つ以上で6つ以下を上
記流体中に向けて間欠的に照射し、上記レーザ光の照射
によるトレーサ粒子の散乱光または蛍光をフレーム蓄積
方式のテレビカメラで撮像するようにしたトレーサ粒子
の可視化方法において、 上記第1フィールドでのレーザ光の照射時間を長く設定
して、画像上にトレーサ粒子の流跡を形成させるととも
に、 上記第2フィールドでの照射時間を上記第1フィールド
における照射時間よりも短く設定し、上記第2フィール
ドにおいては瞬間的な粒子像が得られるようにしたこと
を特徴とするトレーサ粒子の可視化方法。
1. Tracer particles having a predetermined particle diameter are mixed in a fluid, and one laser beam spread in a sheet shape is provided in a first field of a television camera signal, and two or more laser beams are provided in a second field. In the method for visualizing tracer particles, six or less are intermittently irradiated toward the fluid, and scattered light or fluorescence of the tracer particles due to the irradiation of the laser light is imaged by a frame accumulation type television camera. The irradiation time of the laser light in the first field is set to be long to form traces of tracer particles on the image, and the irradiation time in the second field is set to be shorter than the irradiation time in the first field. The method for visualizing tracer particles is characterized in that an instantaneous particle image is obtained in the second field.
【請求項2】 2mm以下1μm以上の粒子径を有する
トレーサ粒子を流体中に混入するとともに、シート状に
広げたレーザ光をテレビカメラ信号における第1フィー
ルドには1度、第2フィールドには2つ以上で6つ以下
を上記流体中に向けて間欠的に照射する第1の処理と、 上記レーザ光の照射によるトレーサ粒子の散乱光または
蛍光をフレーム蓄積方式のテレビカメラで撮像する第2
の処理と、 上記テレビカメラの出力のうち、前フレームの第1フィ
ールドの出力と前フレームの第2フィールドの出力とを
録画上の前フレームの第1フィールドの画像情報とする
とともに、上記前フレームの第2フィールドの出力と後
フレームの第1フィールドの出力とを録画上の前フレー
ムの第2フィールドの画像情報とするような光のフレー
ム蓄積を行って録画媒体に録画する第3の処理と、 上記第3の処理によって得られた1枚のフレーム画像と
その第1フィールドの画像を用いて、上記第1フィール
ドの画像に存在する全てのトレーサ粒子を始点トレーサ
粒子の候補とするとともに、上記フレーム画像上に上記
第1フィールドの画像において始点候補としたトレーサ
粒子を中心として所定の大きさの探索領域をそれぞれ設
定する第4の処理と、 上記各探索領域内に存在するトレーサ粒子の数を検出
し、2個以上4個以下のトレーサ粒子が存在したらそれ
を第1の時刻において照射されたレーザ光により撮像さ
れたトレーサ粒子と判定する第5の処理と、 上記第1の時刻において照射されたレーザ光により撮像
されたトレーサ粒子を上記フレーム画像から消去すると
ともに、上記第1の時刻において照射されたレーザ光に
より撮像されたトレーサ粒子が検出された探索領域に係
わるトレーサ粒子の重心位置をトレーサ粒子の始点位置
として登録する第6の処理と、 上記登録したトレーサ粒子位置を始点として、第2の時
刻〜第4の時刻におけるトレーサ粒子の位置を上記フレ
ーム画像上で追跡し、同一粒子の経路を決定する第7の
処理と、 上記第7の処理によって検出された第2の時刻における
トレーサ粒子位置と第4の時刻におけるトレーサ粒子位
置、およびこれらのトレーサ粒子位置の時間間隔に基づ
いて速度ベクトルを算出する第8の処理とからなること
を特徴とする微小トレーサ粒子の追跡方法。
2. Tracer particles having a particle diameter of 2 mm or less and 1 μm or more are mixed in a fluid, and a laser beam spread in a sheet shape is once in the first field and 2 in the second field in the television camera signal. A first process of intermittently irradiating six or more and six or less into the fluid, and a second process of capturing the scattered light or fluorescence of the tracer particles by the irradiation of the laser light with a frame accumulation type television camera.
Of the output of the television camera and the output of the first field of the previous frame and the output of the second field of the previous frame as image information of the first field of the previous frame on the recording, and Of the second field and the output of the first field of the subsequent frame as the image information of the second field of the previous frame in the recording, and the third processing of recording on the recording medium by performing frame accumulation of light. Using one frame image obtained by the third processing and the image of the first field thereof, all the tracer particles existing in the image of the first field are set as candidates for the starting point tracer particles, and A first search area having a predetermined size centered on the tracer particle that is the starting point candidate in the first field image is set on the frame image. And the number of tracer particles existing in each of the search areas is detected, and if there are 2 or more and 4 or less tracer particles, the tracer particles imaged by the laser beam irradiated at the first time are detected. And a fifth process of determining that the tracer particles imaged by the laser light emitted at the first time are erased from the frame image, and imaged by the laser light emitted at the first time. Sixth processing for registering the position of the center of gravity of the tracer particles related to the search area in which the tracer particles are detected as the start point position of the tracer particles, and the second to fourth times with the registered tracer particle position as the start point. The tracer particle positions are tracked on the frame image to determine the path of the same particle, and the tracer particle is detected by the seventh processing. And a tracer particle position at a second time, a tracer particle position at a fourth time, and an eighth process for calculating a velocity vector based on the time interval between these tracer particle positions. How to track particles.
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CN113188950A (en) * 2021-04-01 2021-07-30 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 Tracer chain detection method and device for tracking flow track and speed of bulk material
CN114964717A (en) * 2022-08-02 2022-08-30 北京科技大学 Cavitation jet characteristic synchronous detection system and detection method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107748055A (en) * 2017-06-09 2018-03-02 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 Water surface flow field acquisition method
CN113188950A (en) * 2021-04-01 2021-07-30 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 Tracer chain detection method and device for tracking flow track and speed of bulk material
CN113188950B (en) * 2021-04-01 2023-09-12 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 Trace chain detection method and device for tracking flow track and speed of bulk material
CN114964717A (en) * 2022-08-02 2022-08-30 北京科技大学 Cavitation jet characteristic synchronous detection system and detection method

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