Vývoj metodiky Stereo PIV v komplikovaných experimentálních uspořádáních.

Ing. David Pavlík

Doctoral thesis

Development of Stereo PIV metodology in complicated experimental configurations.

Abstract:

Experimentální výzkum metodou Stereo PIV dovoluje určit trojrozměrné proudové pole v definované rovině v prostoru, včetně jeho vývoje v čase. Neoddělitelnou součástí měření touto metodou je tzv. kalibrace stereo-snímání. Jedná se o proces, při kterém jsou nalezeny informace o vzájemných vazbách mezi pozorovanou scénou a jednotlivými kamerami. Informace lze definovat na základě několika postupů. Nejvíce využívaným je kalibrace na základě záznamů terčíků s definovaným obrazcem, který vyžaduje i řada komerčních měřících systémů. Při kalibraci je terčík umístěn do zkoumané oblasti a zaznamenán v několika polohách podél osy, která je standardně zvolena kolmo na měřící rovinu. Komplikace nastávají v případech, kdy není možný pohyb terčíku ve zkoumané oblasti, nebo v situaci, kdy není možné samotné umístění terčíku do oblasti (v tunelu, nádobě, atd.). Problematické je také provedení kalibrace, pokud záznamy terčíku podléhají určité míře optického zkreslení. Disertační práce se zaměřuje na vytvoření metodik, kterými je možné provést měření metodou Stereo PIV ve zmíněných situacích.

Abstract:

Experimental research using the Stereo PIV method allows to determine a three-dimensional flow field in a defined plane in the space, including its evolution in time. An inseparable part of this measurement is the so-called stereo view calibration. This is a process in which information about the relationship between the observed scene and used cameras is found. Information can be defined by several approaches. The most used approach is the calibration based on recordings of defined pattern target plate. This approach is also required by a number of commercial measurement systems. During this calibration the target is placed in the investigation area and recorded at several positions along the axis, which is selected perpendicular to the measuring plane. Complications occur when it is not possible to move the target in the investigation area or in a situation where it is not possible to place the target itself in the area (in a closed tunnel, container, etc.). It is also complicated to perform calibration if the records images are subject to significant optical distortion. The dissertation work focuses on the creation of methodologies that can be used in these complicated situations.

Keywords

Stereo PIV, trojrozměrná rekonstrukce, rekonstrukce bez terčíku, výrazné optické zkreslení.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 9. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 16. 4. 2018
• Supervisor: prof. Ing. Václav Kopecký, CSc.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Doctoral programme / field:
Applied Science in Technology / Applied Science in Technology