Unsupervised Particle Image Velocimetry Network Based on Improved LiteFlowNet۳ with Embedded Cross-correlation and H-RAMi Attention Mechanism

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 97

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-19-3_006

تاریخ نمایه سازی: 1 تیر 1405

چکیده مقاله:

Unsupervised particle image velocimetry (PIV) methods eliminate the need for extensive labeled datasets, yet their performance in complex flow regions, such as those with particle occlusion or out-of-boundary motion, remains limited. To address this issue, this study proposes an unsupervised PIV network: Unsupervised Enhanced LiteFlowNet۳ with Cross-Correlation (UnLECNet-PIV). Built upon the LiteFlowNet۳ architecture, the model incorporates structural refinements to its encoder-decoder design and integrates two core innovations: a Hierarchical Reciprocal Attention Mixer (H-RAMi) for multi-scale feature fusion and cross-correlation-derived feature priors to strengthen motion representation. Additionally, a boundary-aware loss function is introduced to refine flow estimation near image edges, complemented by a reflection padding strategy to preserve structural integrity at boundaries. Benchmark evaluations on synthetic PIV datasets demonstrate that UnLECNet-PIV reduces the average endpoint error (AEE) by approximately ۲۵.۹% compared to the baseline UnLiteFlowNet, while maintaining robustness and high spatial resolution under challenging conditions, including fine-scale vortical structures and Gaussian noise. Real experimental data further validate its physical consistency, underscoring the method’s practical effectiveness.

نویسندگان

J. Ni

School of Computer Science and Technology, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou ۳۱۰۰۱۸, China

Z. Zhou

School of Computer Science and Technology, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou ۳۱۰۰۱۸, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :