对象处理方法、装置及计算机可读存储介质

文档序号:1903424 发布日期:2021-11-30 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 对象处理方法、装置及计算机可读存储介质 (Object processing method, device and computer readable storage medium ) 是由 朱一丁 于 2021-08-24 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种对象处理方法、装置及计算机可读存储介质。其中,该方法包括:向目标对象的目标测量区域释放预定粒子,其中,目标测量区域镀有增透膜;向目标测量区域中的预定粒子照射预定能量的脉冲激光;采用预定相机依据预定频率对照射了脉冲激光的预定粒子进行拍照,得到多个图像数据。本发明解决了相关技术中对流场中的粒子进行图像拍摄时,出现壁面反光,导致拍摄图像不清晰的技术问题。(The invention discloses an object processing method, an object processing device and a computer readable storage medium. Wherein, the method comprises the following steps: releasing predetermined particles to a target measurement area of a target object, wherein the target measurement area is plated with an antireflection film; irradiating a pulsed laser of a predetermined energy to predetermined particles in a target measurement region; and photographing the predetermined particles irradiated with the pulse laser by using a predetermined camera according to a predetermined frequency to obtain a plurality of image data. The invention solves the technical problem that the shot image is not clear due to the fact that wall surface reflection occurs when the particles in the flow field are shot in the related technology.)

对象处理方法、装置及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及计算机领域,具体而言,涉及一种对象处理方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

相关技术中,常规的Tomo-PIV(Tomographic Partivle Image Velocimetry,层析粒子图像测速技术)在测量三维曲面近壁流场中粒子的速度场时,由于光源照射曲面,曲面形成的反光干扰掩盖了流场的粒子图像的光信号信息,造成无法进行三维曲面近壁流场中粒子速度场的计算。

针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种对象处理方法、装置及计算机可读存储介质,以至少解决相关技术中对流场中的粒子进行图像拍摄时,出现壁面反光,导致拍摄图像不清晰的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面,提供了一种对象处理方法,包括:向目标对象的目标测量区域释放预定粒子,其中,所述目标测量区域镀有增透膜;向所述目标测量区域中的所述预定粒子照射预定能量的脉冲激光;采用预定相机依据预定频率对照射了所述脉冲激光的所述预定粒子进行拍照,得到多个图像数据。

可选地,所述预定粒子被荧光物质包裹。

可选地,所述采用预定相机依据预定频率对照射了所述脉冲激光的所述预定粒子进行拍照,得到多个图像数据,包括:采用在前方安装有滤光镜的所述预定相机依据所述预定频率对照射了所述脉冲激光的所述预定粒子进行拍照,得到所述多个图像数据。

可选地,在采用在前方安装有滤光镜的所述预定相机依据所述预定频率对照射了所述脉冲激光的所述预定粒子进行拍照,得到所述多个图像数据之前,还包括:采集被所述荧光物质包裹的所述粒子被所述脉冲激光照射后产生的荧光信号;获取所述脉冲激光的激光波长和所述荧光信号的荧光波长;依据所述激光波长和所述荧光波长确定所述滤光镜的截止波长和所述截止宽度。

可选地,所述依据所述激光波长和所述荧光波长确定所述滤光镜的截止波长和所述截止宽度,包括:确定所述截止波长为所述激光波长和所述荧光波长的平均值;确定所述截止宽度为小于所述激光波长和所述荧光波长之差的值。

可选地,在采用预定相机依据预定频率对照射了所述脉冲激光的所述预定粒子进行拍照,得到多个图像数据之后,还包括:依据所述多个图像数据确定所述预定粒子的位移;依据所述预定频率确定所述位移对应的时间;依据所述位移和所述时间,确定所述预定粒子的速度。

可选地,所述目标对象包括:三维曲面模型。

根据本发明实施例的一个方面,提供了一种对象处理装置,包括:第一控制模块,用于向目标对象的目标测量区域释放预定粒子,其中,所述目标测量区域镀有增透膜;第二控制模块,用于向所述目标测量区域中的所述预定粒子照射预定能量的脉冲激光;第一拍照模块,用于采用预定相机依据预定频率对照射了所述脉冲激光的所述预定粒子进行拍照,得到多个图像数据。

根据本发明实施例的一个方面,提供了一种计算机可读存储介质,当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行任一项所述的对象处理方法。

根据本发明实施例的一个方面,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现任一项所述的对象处理方法。

在本发明实施例中,向镀有增透膜的目标测量区域释放预定粒子,并照射预定能量的脉冲激光,预定相机依据预定频率对照射了脉冲激光的预定粒子进行拍照,从而得到了多个图像数据,因为目标测量区域是镀有增透膜的,所以得到的多个图像数据更加清晰,进而解决了相关技术中对流场中的粒子进行图像拍摄时,出现壁面反光,导致拍摄图像不清晰技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是根据本发明实施例的对象处理方法的流程图;

图2是在相关技术的三维曲面近壁流场中拍摄图像的示意图;

图3是根据本发明可选实施方式提供的近壁面粒子图像流体测速方法对三维曲面近壁流场拍摄图像的示意图;

图4是根据本发明实施例的对象处理装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

首先,在对本申请实施例进行描述的过程中出现的部分名词或术语适用于如下解释:

Tomo-PIV:(Tomographic Partivle Image Velocimetry,层析粒子图像测速技术)是将PIV技术和医学上的CT(computed Tomography,计算机断层诊断技术)重构技术结合而产生的一种三维粒子图像测速技术,能够实现空间流场的全场定量测量。

实施例1

根据本发明实施例,提供了一种对象处理方法的实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的对象处理方法,如图1所示,该方法包括如下步骤:

步骤S102,向目标对象的目标测量区域释放预定粒子,其中,目标测量区域镀有增透膜;

步骤S104,向目标测量区域中的预定粒子照射预定能量的脉冲激光;

步骤S106,采用预定相机依据预定频率对照射了脉冲激光的预定粒子进行拍照,得到多个图像数据。

通过上述步骤,向镀有增透膜的目标测量区域释放预定粒子,并照射预定能量的脉冲激光,预定相机依据预定频率对照射了脉冲激光的预定粒子进行拍照,从而得到多个图像数据,因为目标测量区域是镀有增透膜的,所以得到的多个图像数据更加清晰,进而解决了相关技术中对流场中的粒子进行图像拍摄时,出现壁面反光,导致拍摄图像不清晰的技术问题。

作为一种可选的实施例,向目标对象的目标测量区域释放预定粒子,其中,目标测量区域镀有增透膜。目标测量区域镀有增透膜,目的是为了消除杂散光,减少目标测量区域表面的反射,增加透射光的强度,抑制拍摄目标测量区域时,激光照射后拍照会出现的反光现象,使得成像更加清晰。向目标对象的目标测量区域释放预定粒子,首先将目标对象或目标对象的目标测量区域放置于指定环境中,例如,流场中,再释放一定浓度的预定粒子,执行预定操作,例如,在流体中对预定粒子的测速操作。可选地,还可以在其他环境中释放不同浓度的预定粒子,以对预定粒子执行不同目的的操作。

需要说明的是,目标对象为可以为多种形状的物体,例如,可以为二维平面的,可以为三维正方体的,也可以为三维曲面的,可以根据实际应用的需求设置特定的模型以用于操作,例如,可以依据实验或测试的需求,设置三维曲面模型,以执行预定任务。还需要说明的是,上述目标测量区域为目标对象中需要测量的部分区域,即不一定要对目标对象整体进行观测,可以根据应用需求,选择目标对象的部分区域进行操作,可以实现对目标对象中部分区域的测量,按需测量,不仅节省了计算机资源,而且能够有针对性地获取需要的图像数据。

作为一种可选的实施例,预定粒子被荧光物质包裹。通过使预定粒子被荧光物质包裹,达到了重点标识出预定粒子所在位置的目的,能够看到更加清楚的荧光粒子的图像。其中,预定粒子被荧光物质包裹的程度可调节,可以结合滤光镜与预定能量的脉冲激光综合进行调节,以达到更好的标识效果。

作为一种可选的实施例,向目标测量区域中的预定粒子照射预定能量的脉冲激光,其中,可以选择高能量的脉冲激光经体光源照射目标测量区域中的预定粒子,使得预定粒子能够在高能量脉冲激光经体光源的照射下,生成具有一定荧光波长的荧光信号。选取适当的预定能量的脉冲激光,对目标测量区域中的预定粒子进行照射,能够使得拍摄所得的图像数据更符合预期效果。

作为一种可选的实施例,采用预定相机依据预定频率对照射了脉冲激光的预定粒子进行拍照,得到多个图像数据。其中,预定相机所依据的预定频率与脉冲激光的频率相适应,即在脉冲激光以预定频率进行照射时,预定相机也以同样的频率进行拍摄,记录在不同时间下预定粒子位置,通过拍摄得到的图像数据,得到预定粒子的运动轨迹。在预定相机进行拍摄时,可以设置预定相机为感光拍摄,也可以设置预定相机的拍摄频率为与脉冲激光相同的照射频率,等等,可采用多种方式。需要说明的是,预定相机的数量可以为多个。而且图像数据中可以包括多种信息,可以根据目的的不同对不同的信息进行适应性地获取,例如,测量预定粒子在流场中的速度场时,图像数据中可以包括图像中像素灰度的分布,等等。采用预定相机依据预定频率对照射了脉冲激光的预定粒子进行拍照,能够得到多个清晰的,有效抑除了反光的图像数据,从而进行更好的处理。

作为一种可选的实施例,采用在前方安装有滤光镜的预定相机依据预定频率对照射了脉冲激光的预定粒子进行拍照,得到多个图像数据。在预定相机前方安置滤光镜,滤光镜可以根据实际应用的需要进行多方面的设置,例如,进行滤波波长的设置,滤光光色的设置,等等。在预定粒子测速的场景中,可以达到滤除脉冲激光照射壁面引起的反光,而不影响荧光信号的通过的目的。

作为一种可选的实施例,在采用在前方安装有滤光镜的预定相机依据预定频率对照射了脉冲激光的预定粒子进行拍照,得到多个图像数据之前,还包括:采集被荧光物质包裹的粒子被脉冲激光照射后产生的荧光信号;获取脉冲激光的激光波长和荧光信号的荧光波长;依据激光波长和荧光波长确定滤光镜的截止波长和截止宽度。根据脉冲激光照射的光照强度不同,能够生成的不同荧光波长的荧光信号。因此需要采集被荧光物质包裹的粒子被脉冲激光照射后产生的具有预定荧光波长的荧光信号。以便根据荧光波长与激光波长确定滤光镜的截止波长和截止宽度。滤光镜的截止波长和截止宽度是根据脉冲激光与预定粒子进行设置的,滤除脉冲激光照射壁面引起的反光,通过荧光信号,保证了滤光镜可以针对性地进行滤光操作。可选地,依据激光波长和荧光波长确定滤光镜的截止波长和截止宽度,可以设置为如下方式:确定截止波长为激光波长和荧光波长的平均值;确定截止宽度为小于激光波长和荧光波长之差的值。通过上述激光波长、荧光波长与截止波长、截止宽度的数值关系设置,使得滤光镜能够更加精准地滤除杂光。

作为一种可选的实施例,在采用预定相机依据预定频率对照射了脉冲激光的预定粒子进行拍照,得到多个图像数据之后,还包括:依据多个图像数据确定预定粒子的位移;依据预定频率确定位移对应的时间;依据位移和时间,确定预定粒子的速度。在得到的多个图像数据在用于对预定粒子的速度场进行计算时,对预定粒子的分布进行记录,可以得到在某个时间点预定粒子的位置信息,得到某个时间段预定粒子的位移信息,时间段可以以预定频率来计,从而确定出预定粒子的速度,得到预定粒子在目标测量区域中的速度场。

基于上述实施例及可选实施例,提供了一种可选实施方式,下面具体说明。

在相关技术中,常规Tomo-PIV在测量三维曲面近壁流场时,光源照射曲面形成的反光干扰将掩盖流场的粒子图像的光信号信息,造成无法进行离子的测速。

鉴于此,本发明可选实施方式中提供了一种近壁面粒子图像流体测速的方案,通过向目标测量区域中播撒掺混荧光物质的粒子,用预定激发频率的脉冲激光激发粒子荧光;采用滤光技术过滤激光反光而透过粒子荧光信号,其能够消除壁面反光对于粒子图像的干扰,得到清晰的粒子图像。

图2是在相关技术的三维曲面近壁流场中拍摄图像的示意图,图3是根据本发明可选实施方式提供的近壁面粒子图像流体测速方法对三维曲面近壁流场拍摄图像的示意图,经过本发明可选实施的方案可以达到如图3所示的效果,下面对本发明可选实施方式进行详细介绍:

S1,获取三维曲面模型,将三维曲面模型的目标测量区域制作成透明体,并镀上一层增透膜;

S2,将三维曲面模型置于脉冲激光照射的流场中;

S3,释放荧光粒子;

S4,根据脉冲激光的频率,相机感光拍摄荧光粒子在三维曲面模型目标测量区域的图像;

需要说明的是,上述相机前安置有滤光镜,其截止波长取激光波长与荧光波长的中间值,截止宽度要小于激光波长与荧光波长的差,用于能够滤掉激光反光,通过荧光信号。

S5,依据多个对目标测量区域拍摄的荧光粒子图像,进行测速检测,得到速度检测结果。

需要说明的是,测速的方式如下:同时使用多个(一般为3-6个)相机记录粒子运动图像,然后根据照片中像素灰度的分布,利用倍增代数重构算法(MultiplicativeAlgebraic Reconstruction Technique,MART)对三维空间粒子分布进行迭代重构,对重构的2个相邻粒子图像进行三维互相关计算,得到粒子的位移信息,再根据曝光时间得到速度检测结果。

通过上述可选实施方式,可以达到至少以下几点有益效果:

(1)三维曲面模型目标测量区域镀一层增透膜,进一步地消除了杂散光,抑制反光;

(2)采用荧光粒子示踪的方法,粒子包含荧光物质,荧光粒子在激光激发下产生波长更高的荧光信号,在能够使粒子的运动更明显地被标识出;

(3)滤光镜能够有效地滤掉激光反光、通过荧光信号;

(4)可以实现Tomo-PIV在复杂三维曲面表面的近壁面精确测量。

需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

实施例2

根据本发明实施例,还提供了一种用于实施上述对象处理方法的装置,图4是根据本发明实施例的对象处理装置的结构框图,如图4所示,该装置包括:第一控制模块402,第二控制模块404和拍照模块406,下面对该装置进行详细说明。

第一控制模块402,用于向目标对象的目标测量区域释放预定粒子,其中,目标测量区域镀有增透膜;第二控制模块404,连接于上述第一控制模块402,用于向目标测量区域中的预定粒子照射预定能量的脉冲激光;拍照模块406,连接于上述第二控制模块404,用于采用预定相机依据预定频率对照射了脉冲激光的预定粒子进行拍照,得到多个图像数据。

此处需要说明的是,上述第一控制模块402,第二控制模块404和拍照模块406对应于实施对象处理方法中的步骤S102至步骤S106,多个模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同,但不限于上述实施例1所公开的内容。

实施例3

在示例性实施例中,还提供了一种包括指令的计算机可读存储介质,当计算机可读存储介质中的指令由终端的处理器执行时,使得终端能够执行上述任一项的对象处理方法。可选地,计算机可读存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质,例如,非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

可选地,在本实施例中,上述计算机可读存储介质可以用于保存上述实施例所提供的对象处理方法所执行的程序代码。

可选地,在本实施例中,上述计算机可读存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中,或者位于移动终端群中的任意一个移动终端中。

可选地,在本实施例中,计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:向目标对象的目标测量区域释放预定粒子,其中,目标测量区域镀有增透膜;向目标测量区域中的预定粒子照射预定能量的脉冲激光;采用预定相机依据预定频率对照射了脉冲激光的预定粒子进行拍照,得到多个图像数据。

可选地,在本实施例中,计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:预定粒子被荧光物质包裹。

可选地,在本实施例中,计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:采用预定相机依据预定频率对照射了脉冲激光的预定粒子进行拍照,得到多个图像数据,包括:采用在前方安装有滤光镜的预定相机依据预定频率对照射了脉冲激光的预定粒子进行拍照,得到多个图像数据。

可选地,在本实施例中,计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:在采用在前方安装有滤光镜的预定相机依据预定频率对照射了脉冲激光的预定粒子进行拍照,得到多个图像数据之前,还包括:采集被荧光物质包裹的粒子被脉冲激光照射后产生的荧光信号;获取脉冲激光的激光波长和荧光信号的荧光波长;依据激光波长和荧光波长确定滤光镜的截止波长和截止宽度。

可选地,在本实施例中,计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:依据激光波长和荧光波长确定滤光镜的截止波长和截止宽度,包括:确定截止波长为激光波长和荧光波长的平均值;确定截止宽度为小于激光波长和荧光波长之差的值。

可选地,在本实施例中,计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:在采用预定相机依据预定频率对照射了脉冲激光的预定粒子进行拍照,得到多个图像数据之后,还包括:依据多个图像数据确定预定粒子的位移;依据预定频率确定位移对应的时间;依据位移和时间,确定预定粒子的速度。

可选地,在本实施例中,计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:目标对象包括:三维曲面模型。

在示例性实施例中,还提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品中的计算机程序由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行上述任一项的对象处理方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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