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申请/专利权人：西华大学

摘要：本发明涉及风洞试验技术领域，公开了一种基于光流算法的全局表面摩擦阻力测试方法，包括：在待测模型表面涂覆试验油剂形成油膜，并在紫外光源照射下进行风洞试验；采用成像设备连续采集试验油剂在待测模型上的油膜演化图像；基于油膜演化图像中油膜亮度与油膜厚度的关系，推导获得油膜运动函数；利用光流算法迭代求解油膜运动函数，获取油膜运动速度；基于表面摩擦力和油膜运动速度的函数关系，获取表面摩擦阻力。本发明提供了一种对流场无直接干扰，仅靠油膜的亮度与厚度变化信息就可以得到表面摩擦阻力的表面摩擦阻力测试方法。

主权项：1.基于光流算法的全局表面摩擦阻力测试方法，其特征在于，包括：步骤一、在待测模型表面涂覆试验油剂形成油膜，并在紫外光源照射下进行风洞试验；步骤二、采用成像设备连续采集试验油剂在待测模型上的油膜演化图像；步骤三、对所述油膜演化图像进行预处理，所述处理包括修正光照强度和高斯滤波降噪，其中，修正光照强度的具体技术手段是根据前一帧的图像灰度平均值除以后一帧图像的灰度平均值得到比例系数后，后一帧图像的灰度乘以这个比例系数；步骤四、基于所述油膜演化图像中油膜亮度与油膜厚度的关系，推导获得油膜运动函数；步骤五、利用光流算法迭代求解所述油膜运动函数，获取油膜运动速度；步骤六、基于表面摩擦力和所述油膜运动速度的函数关系，获取表面摩擦阻力；步骤七、基于所述表面摩擦阻力绘制待测模型表面摩擦力的矢量可视化图像；所述油膜运动函数具体公式为： 其中，X1，X2表示待测模型表面坐标系中的点坐标；g表示相对光强，g＝IX1，X2IexX1，X2，IX1，X2表示油膜发光强度，IexX1，X2表示光照强度；t表示流动时间，ui表示试验油剂的油膜运动速度表示成像平面的哈密顿梯度算子，xi表示成像设备成像平面的坐标；基于所述油膜演化图像中油膜发光强度与油膜厚度的关系，推导获得油膜运动函数包括：获取油膜运动控制函数，具体公式为： ，其中，h表示油膜厚度，t表示流动时间，Xi表示待测模型表面的坐标，τi表示表面摩擦应力，μ表示试验油剂的粘度，p表示压力，ρ表示试验油剂的密度，Gi表示重力加速度；基于油膜亮度与油膜厚度的线性关系，获取油膜亮度与油膜厚度关系函数，具体公式为：IX1，X2＝aIexX1，X2hX1，X2，其中，IX1，X2表示油膜发光强度，IexX1，X2表示光照强度，hX1，X2表示油膜厚度，a是与荧光粒子的发光效率及粒子浓度相关的发光系数；将所述油膜亮度与油膜厚度关系函数导入所述油膜运动控制函数，推导化简得到所述油膜运动函数；获取所述发光系数的方法包括：通过玻片合围形成三角空间区域；采用试验油剂填充所述三角空间区域；获取三角空间区域内的油膜厚度数据和相对应的油膜发光强度数据，形成数据对；对所述数据对进行拟合，建立油膜厚度与油膜发光强度的线性关系，得到发光系数。

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