PTVによる可視化

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要約

概要

PTV(Particle Tracking Velocimetry,粒子追跡法)は、流体の中に粒子を流すなどして追跡対象の粒子の動きを追う手法.PIVは画像領域に写る複数粒子全体のの変位量を求めていたが、PTVではとある粒子のみを追跡してその軌跡を求める.追跡する粒子が多いと正しく計測できない恐れがあるので密度は高くできない.
ー 条件 ー
  • 流体に追従する粒子
  • 画像が入力
ー 効果 ー
  • 流体の中の粒子の詳細な流れを可視化
ーポイントー
  • 3次元空間における動きを追うには2台のカメラを使ってステレオによって求める
  • あまりに追跡個数が多いと正確に計測できないので濃度は高くできない
  • PIVでは画像の領域で複数の粒子の平均移動量を求めたが、PTVは一つの粒子の移動軌跡を算出

解  説

PTV(Particle Tracking Velocimetry,粒子追跡法)は、流体の中に粒子を流すなどして追跡対象の粒子の動きを追う手法.PIVは画像領域に写る複数粒子全体のの変位量を求めていたが、PTVではとある粒子のみを追跡してその軌跡を求める.追跡する粒子が多いと正しく計測できない恐れがあるので密度は高くできない. 3次元空間における動きを追うには2台のカメラを使ってステレオPTVによって求める.このとき2台のカメラで幾何的には十分求められるが実践的には3~4台のカメラを用いて求める.
PTV(Particle Tracking Velocimetry,粒子追跡法)とは
PTVを使った可視化の概要図. 粒子の追跡では4時刻追跡法を使った場合を示している.
PTVでは一つの粒子を追跡するための方法が複数ある. PTVの追跡手法として4枚の画像を使用して粒子の移動を求める4時刻追跡法がある.2枚の場合には粒子間の距離が粒子の移動量と同程度の時にどのような移動を行なっているか適切に判断しにくいが、4時刻追跡法ではその影響を軽減する. また2値化して相互相関法を用いて画像領域追跡する方法も使用される.この場合は追跡対象の粒子とその周辺に幾らかの粒子があることが必要となる.
PTVの処理
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