申请/专利权人：中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所

申请日：2023-12-25

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN117455919B

主分类号：G06T7/00

分类号：G06T7/00;G06T7/269;G06T7/80;G06T7/60

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.15#授权;2024.02.13#实质审查的生效;2024.01.26#公开

摘要：本发明公开了基于虚拟刀口的背景纹影方法、装置、设备及介质，该方法包括：采用无频闪光源构建背景纹影光路；采集无流动时背景图案的图像；通过给定已知光偏折场与BOS图像灰度变化的映射关系，标定所述图像上各个像素灰度变化与光偏折角的关系；采集有流动时的背景图案图像；遍历所述图像的各个像素得到对应的光偏折场；根据给定虚拟刀口进行遮挡，突显所需流动结构。本发明基于BOS光路按需显示像素级高分辨率流动结构，较现有的BOS，有精细得多的流动显示效果和小得多的计算量；较传统纹影，有试验后仍可按需“遮挡”突显所需密度梯度方向流动结构、低成本和光路简单的优点。

主权项：1.一种基于虚拟刀口的背景纹影方法，其特征在于，所述方法包括：采用无频闪光源构建背景纹影光路；采集无流动时背景图案的图像；标定所述图像上各个像素灰度变化与光偏折角的关系，具体包括：采用楔形镜片标定各个像素灰度变化与光偏折角的关系，设表示随楔形角度递增的楔形镜片集合，中第个楔形镜片记为，表示出厂计量的角度；在所述背景纹影光路的相机镜头前设置楔形镜片固定位置，按楔形角递增的顺序，依次固定楔形镜片采集背景图案的图像；对于给定，，，，对于上给定的像素，i与j分别表示行号和列号，标定步骤包括：步骤S1：初始；步骤S2：将按楔形角方向固定在背景纹影光路的的X轴方向；步骤S3：采集，并计算灰度差；步骤S4：计算出的8个领域灰度差，包括左上点、正上点、右上点、左侧点、右侧点、左下点、正下点和右下点的灰度差、、、、、、和；步骤S5：代入空间梯度算子，将及8个领域灰度差与Cx=做卷积得到、与Cy=做卷积得到，得到梯度方向：；步骤S6：若，则，并转至步骤S2；步骤S7：得到各个像素光偏折角关于其灰度变化的计算式；对任一都将产生梯度方向、光偏折角、、和，因表示出厂计量的角度，故，代入求解以下方程 ；其中，为多项式系数；通过标定，即可建立上给定的像素的光偏折角和光偏折角在X和Y方向投影的计算式： ； =； =；式中，和的方向分别由和确定；采集有流动时的背景图案图像；遍历所述图像的各个像素得到对应的光偏折场；根据给定虚拟刀口进行遮挡，突显所需流动结构。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 基于虚拟刀口的背景纹影方法、装置、设备及介质

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