بررسی، به کارگیری و مقایسه ی روش های برازش جهت تحلیل زیر پیکسل تصاویر جابجایی ذرات

روش سرعت سنجی به کمک تصویر ذرات یکی از روش های متداول اندازه گیری است که قابلیت اندازه گیری سرعت لحظه ای جریان سیال را دارد. در این روش با استفاده از ذرات کوچک شناور در جریان که قابلیت حرکت همراه جریان سیال و بازتابش نور را دارند، الگوی حرکت سیال توسط دستگاه تصویر برداری ثبت شده و پس از تحلیل، سرعت جریان سیال به دست می آید. یکی از روش هایی که به منظور تحلیل تصاویر جابجایی ذرات به کار می رود، تحلیل همبستگی است که در آن با تقسیم تصاویر به پنجره های کوچک واکاوی، جهت حرکت ذرات ثبت شده در هر پنجره محاسبه شده و در نتیجه بردارهای جابجایی کل ذرات موجود در تصویر تعیین می شود. یکی از خصوصیاتی که دقت این روش به آن وابسته است، تخمین محل نقطه بیشینه همبستگی است. هدف این پژوهش، بررسی روش های برازش و به کار گیری آن ها در الگوریتم تحلیل جابجایی ذرات به منظور دستیابی به دقت زیر پیکسل در تعیین بیشینه همبستگی و تعیین جابجایی ذرات با دقت زیر پیکسل است. به این منظور، به بررسی تئوری و تجربی روش های برازش با سهمی و رویه درجه دو پرداخته می شود. جهت دستیابی به شرایط تعریف شده، به جای استفاده از سیال، از تغییر شکل جسم جامد تحت بارگذاری یکنواخت استفاده می شود و به جای ذرات شناور در سیال، از توزیع ذرات بر روی سطح جسم استفاده می شود. نتایج نشان می دهد، هر دو الگوریتم برازش مورد بررسی در این تحقیق دارای قابلیت اندازه گیری میزان جابجایی در ابعاد زیر پیکسل و میکرومتر و با میزان خطای ۰.۰۳۵ پیکسل یا یک میکرومتر می باشند.

کلیدواژه ها:

Particle Image Velocimetry (PIV) ، Subpixel Accuracy ، Correlation Analysis ، Function Fitting ، Measurement of Two Dimensional Deformation ، سرعت سنجی به کمک تصویر ذرات (PIV) ، دقت زیر پیکسل ، تحلیل همبستگی ، برازش تابع ، اندازه گیری تغییر شکل دو بعدی