PIV講座


Last update: Nov 26 2004
Copyright: (C) 2003, Ohmi Laboratory - Osaka Sangyo University

0. PIVとは

1. 2次元PIV (狭義のPIV) ・・・・・・ 2-D Particle Image Velocimetry

@ 相互相関PIV(Cross-correlation PIV)

  時間差撮影された2枚の粒子画像から計測点を中心とする小窓の画像を切り出し、その画像間の
 類似度が最大になるような小窓の位置関係を、その位置での粒子の平均移動量(すなわち流れの速度)
 とするPIV手法。類似度の評価に相互相関関数という統計量を用いるので、この名前がある。

 (1) 直接相互相関法の手順

 (2) フーリエ変換相互相関法の手順 (高速フーリエ変換(FFT)を利用)

A 自己相関法PIV(Auto-correlation PIV)

B オプティカルフローによる2次元PIV(Optical Flow PIV)

 (1) 勾配法(時空間微分法)によるPIV

 (2) 2方向DPマッチングによるPIV

2. 2次元PTV ・・・・・・ 2-D Particle Tracking Velocimetry

   時間差画面の間で個々の粒子の対応関係を見つけて、それらを各点での流速ベクトルとする。

@多時刻幾何学追跡法(通常は4時刻追跡法)

A2値化相互相関法

Bバネモデル法

C緩和法(弛緩法とも言う)

D遺伝アルゴリズム(GA)法

  E自己組織マップ(SOM)型ニューラルネットワーク法

  F相互結合型(ホップフィールト型)ニューラルネットワーク法


 
  • 各PTV手法の特徴比較


    3. 3次元PIV (3-D Particle Image Velocimetry)

    ・2次元相互相関PIVを拡張した準3次元のPIV


    4. 3次元PTV (3-D Particle Tracking Velocimetry)

    @ステレオ(立体視)撮影による3次元PTV

    Aホログラフィによる3次元PTV

    B光シートの高速スキャンによる3次元PTV