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一种新型语义分割技术在复杂、多变PIV流场测量中的应用
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2024-09-30 11:31:50来源: 中国机器视觉网

研发背景

PIV流场测量,需对捕获的粒子图像进行预处理。复杂、多变流场通常拥有多种相态和相态间的变化过程,受不同相态间界面光线反射、气泡镜面效应影响,会出现错误粒子,影响粒子图像互相关计算和粒子图像测速精度,故需对错误粒子进行去除,对背景图像进行分割。

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技术简介

语义分割,是借助深度学习网络,按语义类标记图像中每个像素进行分类,进而将图像分割成属于不同语义类别的区域,在粒子图像测速PIV中主要应用于提高图像处理精度和效率。传统语义分割算法是基于卷积神经网络(CNN)、全卷积网络(FCN)算法,但存在训练数据不足,分类不平衡、边界不清晰的问题。

千眼狼PIV算法工程师团队,综合运用多种最新深度学习技术:

一是引入注意力机制,聚焦图像中的关键区域,分割复杂背景中的相似图像。二是引入数据增强技术,加大图像数据的随机训练,提高数据多样性。三是引入特征融合技术,利用不同分辨率的特征图提取更丰富的信息,提高小尺度下细节的分割精度。

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应用案例

PIV粒子图像预处理,基于新型语义分割技术,实现目标粒子区域从动态背景中分离,进行后续互相关计算。

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气泡和两相流图像非接触测量应用中,基于新型语义分割技术,实现对气泡边界图像的有效分割,解决气泡重叠、失焦痛点,进而对气泡轨迹追踪、尺寸测量、滑移速度测量等。

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附千眼狼自研PIV流场测量软件、硬件

适用于2D2C,2D3C,3D3C,PTV,微流场测量,气泡测量等应用场景。

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自主可控的PIV高速摄像机,PIV超清相机,科学级sCMOS相机。