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A descoberta no processamento em tempo real no local: como o 3D PTV pode melhorar significativamente a precisão da medição de fluidos?
"3D PTV nos permite capturar características de fluxo de maneiras tridimensionais, que têm uma vantagem incomparável na análise da complexidade dos campos de fluxo turbulento."
Tecnologia avançada do 3D PTV
Na tecnologia PTV, o 3D PTV é originalmente usado para estudar o fluxo completamente turbulento como uma técnica experimental única.Hoje, essa tecnologia tem sido amplamente utilizada em muitas disciplinas, incluindo pesquisa de mecânica estrutural, medicina e aplicações industriais.Este método depende da configuração tridimensional de um sistema multi-câmera e usa a tecnologia de iluminação tridimensional para registrar o movimento das partículas de rastreamento de fluxo.
Através dessa tecnologia, podemos obter o vetor de velocidade tridimensional em tempo real da trajetória de elementos de fluido, e a densidade de dados pode exceder 10 vetores de velocidade por centímetro cúbico a qualquer momento.O núcleo dessa tecnologia é a imagem estéreo e a gravação síncrona, o que pode melhorar efetivamente a precisão e a estabilidade da medição.
"3D PTV não apenas melhora a precisão da medição, mas também fornece uma nova perspectiva para entender a dinâmica de fluidos."
O princípio da composição do 3D PTV
Uma implementação típica de PTV 3D típica normalmente consiste em duas a quatro câmeras digitais configuradas em ângulos específicos e recorde de rastreamento de fluxo síncrono reflexões de partículas ou luz fluorescente.O fluido é iluminado por um feixe de laser ou outras fontes de luz que geralmente piscam de forma síncrona com a taxa de quadros da câmera para reduzir o tempo efetivo de exposição dos alvos ópticos em movimento e, assim, "congelar" seus deslocamentos em cada quadro.Esse método não exige que a fonte de luz seja coerente ou monocromática, apenas verifique se a intensidade da iluminação é suficiente para imagens claras no volume observado.
As partículas de rastreamento podem ser fluorescentes, a difração e a precisão do posicionamento pode ser maximizada através de vários números de quadros e câmeras.Embora apenas duas câmeras sejam necessárias para determinar as três coordenadas de partículas no espaço, três a quatro câmeras são usadas em muitas situações práticas para melhorar significativamente a precisão do posicionamento tridimensional, especialmente no estudo do fluxo completamente turbulento.
"Na dinâmica de fluidos, os dados precisos são fundamentais e o 3D PTV fornece densidade e precisão sem precedentes de dados."
Solução de processamento em tempo real para 3D PTV
Usando a iluminação branca para observar o volume reduz significativamente os requisitos de custo e saúde e segurança em comparação com as soluções de iluminação baseadas em laser.O desenvolvimento inicial dessa tecnologia foi um projeto colaborativo do Instituto de Geografia e Fotogrametria e do Instituto de Hidráulica, Eth Zurique.Atualmente, com o avanço da tecnologia, os métodos de processamento de imagens em tempo real se tornaram cada vez mais maduros, especialmente no uso de chips FPGA em câmeras para processamento de imagens em tempo real.
A perspectiva futura de tecnologia
Com o avanço da tecnologia da computação e o desenvolvimento de algoritmos de processamento de imagens, o 3D PTV pode alcançar maior precisão e velocidade de processamento mais rápida no futuro.Isso não apenas melhora o nível de pesquisa da mecânica de fluidos, mas também pode levar a avanços em outras áreas de aplicação, como imagem médica e análise estrutural.
No mundo da medição de fluidos, o surgimento de PTV 3D é sem dúvida uma revolução tecnológica que criou novas possibilidades.No entanto, realmente reconhecemos completamente o impacto dessa tecnologia em nossas vidas diárias?
