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基于结构光和光场成像的三维超分辨流场测量方法及系统
发布时间: 2025-05-23
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
高新技术改造传统产业,先进制造技术
成果介绍
本发明公开了一种基于结构光和光场成像的三维超分辨流场测量方法及系统。测量方法包括：标定成像系统的分辨率和点扩散函数，生成正交型结构光条纹；搭建实验光路，利用激光器和数字微透镜阵列生成正交型结构光条纹，同时在待测流场空间中进行激发；利用光场相机对待测流场双视角进行成像，对成像结果进行三维光场重建；利用结构光超分辨率重建算法，获得不同深度下的粒子超分辨率图像；将超分辨率图像进行叠加；对重构出的时序三维粒子图像进行互相关计算并进行后处理。本发明结合了光场双视角成像的高分辨率三维采集能力和结构光成像的超分辨优点，仅使用单台光场相机即可获得超分辨三维速度矢量场，实现了流场的三维高精度快速测量。
成果亮点
基于结构光和光场成像的三维超分辨流场测量方法及系统可广泛应用于复杂流动场景的高精度动态测量。在航空航天领域，适用于发动机燃烧室流场、翼型绕流等高速湍流的精细化分析；在能源动力领域，可用于内燃机缸内流场、燃气轮机叶片冷却通道的三维瞬态测量；在生物医学领域，能够实现微血管血流、呼吸道气流等低速生物流场的非侵入式观测；在环境科学领域，可精准捕捉大气扩散、水体混合等宏观流动过程。此外，该系统还可拓展至工业制造领域的喷涂、焊接等工艺流场优化，以及基础科研领域的多相流、微尺度流动机理研究。其非接触、全场测量的特点，弥补了传统PIV（粒子图像测速）和LDV（激光多普勒测速）技术的空间分辨率不足问题，为多物理场耦合研究提供了新工具。
团队介绍
南京航空航天大学（简称南航）创建于1952年，是国家“双一流”建设高校，工业和信息化部直属的全国重点大学，以航空航天为特色，理工为主，多学科协调发展。
学校现有明故宫、将军路和天目湖三个校区，设有18个学院，拥有航空宇航科学与技术、力学、控制科学与工程等国家重点学科，工程学、材料科学、计算机科学等学科进入ESI全球前1%。南航在无人机、直升机、航空发动机等领域科研实力突出，参与多项国家重大工程，如C919大飞机、探月工程等。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：- (-) 评价时间：2025-05-26
苏博晖
保定市知识产权协会
技术经理人
综合评价
该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。技术转让，所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接次项目。
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