[发明专利]用于求取颗粒在多个时间点时的变化的空间分布的方法

说明书

用于求取颗粒(1)的在以时间间隔前后相继的多个时间点(tn‑2，tn‑1，tn)时的、变化的空间分布的方法，所述方法针对所述时间点(tn‑2，tn‑1，tn)中的每个时间点具有以下步骤：(i)在各时间点(tn‑2，tn‑1，tn)通过不同的、起作用的成像函数记录所述颗粒(1)的真实二维图像；(ii)预先给定所述颗粒(1)的估计的空间分布；(iii)通过不同成像函数计算所述估计的空间分布的虚拟二维图像；(iv)检测具有相同成像函数的虚拟二维图像和真实二维图像之间的差别(5)；(v)为了减小所述差别(5)而改变所述颗粒(1)的估计的空间分布，以便获得在所述时间点时近似于所述颗粒(1)的实际空间分布的空间分布；在该方法中，针对至少一个时间点(tn)预先给定所述颗粒(1)的估计的空间分布，其方式是，根据各个颗粒的位置在针对至少两个较早的时间点(tn‑2，tn‑1)所近似的空间分布之间已如何移动，使各个颗粒(1)的位置在针对一个较早的时间点(tn‑1)所获得的、经近似的空间分布中移动。

技术领域

本发明涉及一种用于求取颗粒的在以时间间隔前后相继的多个时间点时的变化的空间分布的方法，该方法针对这些时间点中的每个时间点具有在权利要求1的前序部分举出的步骤。

颗粒在不同时间点时的分布的求取尤其可用于如下目的：定量地检测包含有颗粒的流体的流动。这样可重构所关注的流动的速度场。这种做法被称为颗粒跟踪测速法(Particle Tracking Velocimetry，PTV)。

取代物理微粒，其变化的空间分布被求取的颗粒也可涉及其他由于其光学特征而能成像的物理对象，例如棱边、密度波动、最大光强分布等。

背景技术

由DE 10 2009 009 551 B4已知一种用于确定被包含有可光学探测的颗粒的流体流动经过的测量体积中的流动关系的方法，该方法针对多个时间点中的每个时间点具有在独立权利要求1的前序部分中举出的步骤。根据该已知方法，在每个时间点时，颗粒的真实三维分布的多个真实二维图像借助于在空间上相互错开地布置的、相同多个的图像探测器来记录。针对每个图像探测器确定一个成像函数，真实分布通过图像探测器以所述成像函数成像。此外，针对每个时间点预先给定一个估计的空间分布。从这个估计的空间分布出发，迭代地求取真实空间分布直到所希望的精度。在此，应用成像函数来计算该估计的分布的虚拟二维图像。通过比较来求取所述虚拟图像和分别对应的真实图像之间的区别；并且，根据所求取的区别来改变估计的分布。尤其关于各个颗粒的位置来进行对估计的分布的所述改变。估计的分布的每个改变可在以下假设下被检验可信度：非边缘的颗粒不会从对应的测量体积中消失。