1.1流场诊断的光学测量方法

能源是国民经济的基础，在今后相当长的时间内化石燃料的燃烧仍是获取动力的主要途径。研究和控制燃烧过程是现代航空，航天和能源工程中的核心内容之一。为合理的设计燃烧系统以提高燃烧效率，节能并有效控制污染气体排放，迫切需要对燃烧流场的流体力学、传热、化学反应和其它物化过程进行深入研究。显然,通过燃烧诊断实验对燃烧流场的各关键物理参量（温度、压强、流速和组份等）进行检测，获得其三维空间分布是进行燃烧研究的必不可少的重要手段。论文网

光学测量技术是用于燃烧流场诊断的一种有效而重要的方法。采用光学测量技术可以实现对燃烧场的非接触，无扰动，实时检测。已经成为流场诊断方法的重要组成部分。例如，对于温度检测，如平面激光诱导荧光技术(PLIF)、相干反斯托克斯拉曼光谱技术等(CARS)等。对于速度检测而言，可以通过激光多普勒测速技术(LDV)对空间中有限点的三维速度矢量进行测量，或者通过粒子图像测速技术(PIV)对二维平面内的二维速度矢量(2D2C)进行测量，以及衍生出来的Stereo-PIV(SPIV)等，对二维平面内的三维速度矢量(2D3C)进行测量等。

但是对实际的燃烧诊断而言，绝大多数的流场包含复杂的瞬态三维结构，如涡流和湍流等，只有进行三维的瞬态测量才能揭示其流场结构和燃烧过程。因此需要研究一种能实现三维空间瞬态参量测量的燃烧诊断技术。对三维瞬态流场参量的定量测量既是燃烧研究的根本需求，也是燃烧诊断研究的最终目标之一。源[自[751``论`文]网·www.751com.cn/

1.2 光学计算层析（OCT）的概述

1.2.1 光学透射CT技术

1.2.2 光学ECT技术

1.3 多方向CT装置的研究

1.4 本文的安排

本文主要是想要利用2-3个CMOS相机对丙烷预混扩散火焰的火焰场进行诊断。首先要编写完成2-3个CMOS相机的同步采集，存储和参数设置，然后选择较好的投影标定方法，对其图像投影进行标定，最后完成火焰场多方向同步采集实验。

    第1章介绍了流场诊断的光学测量方法，对光学计算层析进行了概述，介绍了光学ECT技术，对多方向CT装置进行了介绍。

第2章在了解光学计算层析相关知识的基础上，本文利用大恒图像HV3103UC相机进行图像的实时采集。首先了解该相机的型号参数，然后编写采集程序，最后利用多线程实现多方向同步采集程序。

第3章我们对采集到的图像进行判断调焦和角点检测，进而进行标定实验，最后完成对火焰场的多方向同步采集实验。以此为进一步的ECT多方向投影标定研究提供了技术基础。

第2章.CMOS相机的实时图像采集文献综述

2.1 相机的型号及参数

本系统采用大恒图像hv3103UC型USB接口相机。传感器为CMOS彩色图像传感器，分辨率为1024×768，光学尺寸为1/2英寸，像素尺寸为3.2ｕm×3.2ｕm,模/数转换精度为10位，像素深度为8位，图像输出格式为Bayer,信噪比﹥42dB