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基于尺度时间均衡的高速风洞视频测量图像闪烁修正方法

范金磊 张征宇 黄叙辉

范金磊, 张征宇, 黄叙辉. 基于尺度时间均衡的高速风洞视频测量图像闪烁修正方法[J]. 实验流体力学, 2018, 32(2): 82-88. doi: 10.11729/syltlx20170128
引用本文: 范金磊, 张征宇, 黄叙辉. 基于尺度时间均衡的高速风洞视频测量图像闪烁修正方法[J]. 实验流体力学, 2018, 32(2): 82-88. doi: 10.11729/syltlx20170128
Fan Jinlei, Zhang Zhengyu, Huang Xuhui. Flicker compensation method based on scale-time equalization for videogrammetric measurement images in high speed wind tunnels[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2018, 32(2): 82-88. doi: 10.11729/syltlx20170128
Citation: Fan Jinlei, Zhang Zhengyu, Huang Xuhui. Flicker compensation method based on scale-time equalization for videogrammetric measurement images in high speed wind tunnels[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2018, 32(2): 82-88. doi: 10.11729/syltlx20170128

基于尺度时间均衡的高速风洞视频测量图像闪烁修正方法

doi: 10.11729/syltlx20170128
基金项目: 

国家自然科学基金 51475453

国家重点研发计划:重大科学仪器开发重点专项 2016YFF0104000

详细信息
    作者简介:

    范金磊(1983-), 男, 河南淮阳人, 硕士, 工程师。研究方向:高速风洞视频测量技术、软件工程。通信地址:四川省绵阳市二环路南段6号12信箱205分箱(621000)。E-mail:jlfan099@163.com

    通讯作者:

    范金磊, E-mail:jlfan099@163.com

  • 中图分类号: TP751.1

Flicker compensation method based on scale-time equalization for videogrammetric measurement images in high speed wind tunnels

  • 摘要: 高速风洞视频测量试验环境中,复杂的光照条件容易导致采集的图像序列出现闪烁,影响测量结果的精度。在测量图像中,由于照明变化导致的灰度变化和目标运动、变形引起的局部变化耦合在一起,导致基于仿射变换模型(线性或非线性)的修正方法难以适用。尺度时间的直方图均衡方法(STE)利用尺度空间理论,对各图像直方图中每一个灰度值组成的曲线在时间维度上进行高斯卷积得到目标直方图,再通过直方图匹配获得闪烁修正后的图像。针对日光灯照明下的相机标定板图像、存在运动和变形的风洞模型变形测量试验图像和存在油膜形态变化的油流试验图像开展了应用研究。结果表明,该方法适用于图像序列的全局闪烁修正,与基于模型的方法相比,其修正效果不依赖于基准图像,对图像抖动、局部存在目标运动或变形等干扰因素的鲁棒性强,且方法简单,计算量小,具有较高的工程应用价值。
  • 图  1  风洞试验图像序列的闪烁现象

    Figure  1.  Flicker in wind tunnel test

    图  2  直方图平均法的局限

    Figure  2.  Disadvantage of average histograms method

    图  3  s不同取值时Gs数的形态

    Figure  3.  Gs functions of different s

    图  4  校准板图像序列闪烁修正结果

    Figure  4.  Compensation result of calibration plate images

    图  5  变形测量试验图像序列闪烁修正结果

    Figure  5.  Compensation result of deformation test images

    图  6  空腔油流试验图像序列闪烁修正结果

    Figure  6.  Compensation result of cavity oil film test images

    图  7  闪烁修正前后标记坐标的差量对比

    Figure  7.  Marker location error before and after STE

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-09-28
  • 修回日期:  2017-10-30
  • 刊出日期:  2018-04-25

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    2021年8月13日