专利名称：基于近红外智能相机的大尺度粒子图像测速仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种明渠水流监测仪器，尤其涉及一种基于近红外智能相机的大尺度粒子图像测速仪，属于非接触式明渠测流技术领域。
背景技术：
洪水期间精确的流速、流场、时序信息以及总径流变化速率的高分辨率估计，是河流水文学、河流地貌学以及河流生态学研究的重要依据。然而，高洪时期的水流往往具有含沙量高，混杂物多，流速快等特点，导致传统测流仪器无法正常施测。大尺度粒子图像测速(Large-Scale Particle Image Velocimetry,LSPIV)是一种安全、高效的全场流速测量技术。它采用模式识别的方法匹配、跟踪无畸变连续视频图像中的水面示踪物，实现流场的定量表示及可视化。作为实验室环境下的粒子图像测速(PIV)技术在大尺度现场环境下的扩展，不仅可用于常规条件下天然河道水流紊动特性的研究，其非接触特性更使之成为极端 条件下河流流量测量少数可行的方法之一。在LSPIV发展与应用的十多年中，各研究团队在原型系统开发方面开展了积极的研究，构建的实验样机验证了 LSPIV在现场应用的可行性。但现有系统多是水文或水利学专家采用电子消费类数码相机或监控摄像机产品和其他测量设备组合而成，没有形成产品化的专用仪器。这些基于可见光成像的系统难以满足复杂水面光学环境下可靠、稳定、连续检测水面弱小示踪物的要求，易造成流场估计误差过大；并且在图像采集能力、系统处理能力、数据传输能力以及集成度和便携性等方面都存在不足，限制了 LSPIV技术的推广。因此，有必要根据LSPIV在现场环境下的应用特点以及水体和示踪物的光谱特性开发一套专用仪器。
发明内容
本发明针对现有大尺度粒子图像测速系统存在的不足，提供了一种基于近红外智能相机的大尺度粒子图像测速仪。本发明通过以下技术方案实现
基于近红外智能相机的大尺度粒子图像测速仪，采用智能相机的系统架构，由处理器�？�、图像传感器�？�、光学系统、网络通信�？楹偷缭茨？樽槌�。其特征在于处理器�？橐砸黄�32位定点DSP芯片TMS320DM642为核心，用于图像数据的处理及传输；图像传感器�？椴捎梅直媛饰�130万像素的单色CMOS图像传感器MT9M001，用于图像数据的采集；光学系统由双滤镜切换器、电动三可变镜头、红外LED补光灯、电机驱动�？榧罢彰骺刂颇？楣钩桑糜谑迪纸焱獠ǘ位蛉馄撞ǘ蜗鹿庋С上竦脑冻炭刂疲徊捎肞oE方式供电，可以和数据传输共用一根电缆。所述的处理器�？樵贒SP内集成了视频口 VPORTl、外部存储器接口 EMIFA、增强型媒体存取控制器EMAC和I2C总线等功能�？橛糜诹痈髦滞馍瑁辉贒SP的CEO空间通过EMIFA接口外扩四片32MX16bit的SDRAM存储芯片MT48LC32M16A2，使数据存储器空间达到256MB ;在DSP的CEl空间外扩一片4MB的FLASH存储芯片AM29LV033C作为程序存储器；采用一片CPLD芯片EPM570扩展连接外设的数字接口，包括三根译码控制线用于扩展FLASH芯片的地址总线，四路PWM信号分别用于电动三可变镜头的变焦、对焦、光圈调节和双滤镜切换器控制，一组开关信号用于照明控制�？榈那�。所述的图像传感器�？橹蠧MOS图像传感器通过ΙΟ-bit并行数字接口和DSP的视频口 VPORTl相连，输出像素数据D[9:0];通过SCL和SDA接口和DSP的I2C接口相连，用于内部寄存器的配置，实现图像大小、位置、曝光时间及亮度增益的调节；CM0S传感器的像素时钟信号PIXCLK和行同步信号LINE_VALID分别和DSP的VPORTl接口中的VP1CLK0和VP1CTL0引脚相连；CPLD向CMOS传感器提供48MHz的主时钟CLKIN，通过内嵌的可编程脉冲信号发生器输出快门触发信号TRIGGER，并接收来自CMOS传感器的补光灯触发信号STROBEo所述的双滤镜切换器安装于CMOS传感器前，具有C型标准镜头座用于连接光学镜 头；内嵌8mm (长度)X 8mm (宽度)X O. 5mm (厚度)的近红外长通滤光片(波长850_1050nm)和全光谱滤光片(波长400-1050nm)各一片，分别用于光照充足和光照不足的场合。所述的电动三可变镜头具有l/2-inch的C型标准接口，焦距调节范围为8mm-80mm，对焦调节范围为I. 5m- ^，光圈调节范围为Fl. 2-F22。所述的红外LED补光灯采用波长为850nm的LED灯管；具有铝质及强化玻璃的防水封装；供电电源为12V直流，额定功率小于15W，有效照明距离大于50m。所述的电机驱动�？榫哂兴淖橄嗤叶懒⒌拇怦罡衾氲腍桥驱动电路；�？榈氖淙胛狢PLD提供的四路脉宽为O. Is的PWM信号；�？榈氖涑鑫穆贩糯笮藕牛宦稦ILTER信号用于驱动双滤镜切换器中的旋转式磁控体产生旋转，实现双滤镜的切换，另外三路ZOOM、IRIS和FOCUS信号分别用于电动三可变镜头的变焦、光圈和对焦的调节。所述的照明控制�？榈氖淙胛狢PLD输出的3. 3V开关信号，开关信号经光耦隔离后驱动12V直流继电器的初级线圈，进而控制和继电器次级线圈串联的红外LED补光灯的通断。所述的网络通信�？椴捎梦锢聿阈酒琑TL8201、网络传输变压器和RJ45网络接口作为物理层接口，提供一条符合IEEE 802. 3协议的以太网接入通道，用以传输全部图像数据、流场数据、状态信息及控制指令；
所述的电源�？榘≒oE分路器和电源变换器两部分PoE分路器从以太网电缆的空闲线对中分离出48V的直流电源，其中第4、5线为正，第7、8线为负。电源变换器中的双输出降压�？镠KS014R5将PoE分路器输出的48V直流电源转换为12V/1. 25A和5V/1. 5A的两路电源，总输出功率为22. 5W ;电源变换器中的降压式DC-DC变换器A0Z1010组成两路开关电源转换HKS014R5输出的5V/1. 5A电源一路输出3. 3V电压作为DSP的10电源及整个系统的数字电源，一路输出I. 4V电压给DSP的内核供电，两路的最大输出电流均为2A。本发明具有以下有益效果
I、抗干扰能力强。近红外波段成像，可有效抑制复杂的水面光学噪声、增强目标与背景间的亮度对比，从而提高水流示踪物运动矢量估计的准确性。仪器采用采用在单色CMOS图像传感器前加装近红外红外滤光片这种简单易行的光学滤波方法，使后续流程中原本复杂的图像增强算法得以省略或简化。
2、时空分辨率高。仪器在成像性能方面突破了现有模拟视频系统在图像分辨率和帧速率上的限制，实现了 130万像素分辨率下30帧/秒的图像捕获能力，并向上兼容同系列300万像素的CMOS传感器，可在大视场下捕获更多微观尺度的水面示踪物。3、系统灵活高效。基于智能相机的系统架构将图像采集、网络通信、双滤镜切换及镜头、和补光灯控制等任务集成在DSP和CPLD芯片内完成，实现了多任务的并行执行和各系统间的紧耦合，在提高系统可靠性的同时，仪器得以小型化和轻量化，能够满足应急测验对便携性的要求。鉴于以上特点，本系统能够克服传统接触式测流仪器的不足，以较小的代价安全、快速地完成现场部署，可实现对关键河段的水位、流速、流量等水情信息进行常规监测，并在突发性洪水等极端条件下及时、准确地捕获测验信息，为洪水成因及季节性、区域性演进规律的科学研究提供数据积累，进而为防洪规划设计提供参考，降低洪灾损失。
图I是本发明的硬件系统结构框图。图2是本发明涉及的图像传感器�？榈脑硗肌Ｍ�3是本发明涉及的电机驱动�？榈脑硗肌Ｍ�4是本发明涉及的照明控制�？榈脑硗�。图5是本发明涉及的电源变换器的原理图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明
本发明的硬件系统结构框图如图I所示。采用了一体化智能相机的体系结构，由处理器�？�、图像传感器�？椤⒐庋低�、网络通信�？楹偷缭茨？樽槌�。智能相机是一种高度集成化、智能化、可独立操作的嵌入式机器视觉系统。它将图像的采集、处理及通信功能集成于单一系统内，能够在信息获取的前端处理原始数据，并提取特征信息甚至直接获得用户关心的流场、流量结果。可大大降低高分辨率图像在远距离传输时对通信带宽的要求和监测中心的处理压力，有利于分布式水情遥测物联网的构建。处理器�？橐砸黄�32位定点DSP芯片TMS320DM642为核心，用于图像数据的处理及传输。其内部锁相环(PLL)将外部有源晶振提供的50MHz时钟倍频到600MHz作为主时钟，每秒可执行4. 8亿条指令，可高效地完成系统控制、图像采集、图像处理及数据传输的任务。利用TI提供的BIOS操作系统、DDK驱动开发包及NDK网络协议栈开发包，可优化资源配置并降低设计复杂度。相比基于FPGA和ARM的方案，具有速度快、易于控制、累加成本低等优点。TMS320DM642的片内集成了视频口 VPORTl、外部存储器接口 EMIFA、增强型媒体存取控制器EMAC和I2C总线等功能模块用于连接各种外设。处理器�？樵赥MS320DM642的CEO空间通过EMIFA接口外扩四片32MX 16bit的SDRAM存储芯片MT48LC32M16A2，使数据存储器空间达到256MB ;在TMS320DM642的CEl空间外扩一片4MB的FLASH存储芯片AM29LV033C作为程序存储器；并采用一片CPLD芯片EPM570扩展连接外设的数字接口，包括三根译码控制线用于扩展FLASH芯片的地址总线，四路PWM信号分别用于电动三可变镜头的变焦、对焦、光圈调节和双滤镜切换器控制，一组开关信号用于照明控制�？榈那�。
图像传感器�？椴捎梅直媛饰�130万像素的单色CMOS图像传感器MT9M001，用于图像数据的采集。MT9M001通过ΙΟ-bit并行接数字接口和TMS320DM642的VPORTl接口相连，输出像素数据D[9:0];通过SCL和SDA接口和TMS320DM642的I2C接口相连，用于内部寄存器的配置，实现图像大小、位置、曝光时间及亮度增益的调节。MT9M001的像素时钟信号PIXCLK和行同步信号LINE_VALID分别和TMS320DM642的VPORTl接口中的VP1CLK0和VPICTLO引脚相连。EPM570向MT9M001提供48MHz的主时钟CLKIN，通过内嵌的可编程脉冲信号发生器输出快门触发信号TRIGGER，并接收来自MT9M001的补光灯触发信号STROBE。光学系统由双滤镜切换器、电动三可变镜头、红外LED补光灯、电机驱动�？榧罢彰骺刂颇？楣钩桑糜谑迪纸焱獠ǘ位蛉馄撞ǘ蜗鹿庋С上竦脑冻炭刂�。双滤镜切换器安装于CMOS传感器前，具有C型标准镜头座用于连接光学镜头；内嵌8mm (长度)X8mm(宽度)X0. 5mm (厚度)的近红外长通滤光片(波长850_1050nm)和全光谱滤光片(波长400-1050nm)各一片，分别用于光照充足和光照不足的场合。电动三可变镜头的型号为H10Z0812M，具有l/2-inch的C型标准接口，焦距调节范围为8mm-80mm，对焦调节范围为 I.5m- c ，光圈调节范围为Fl. 2-F22。红外LED补光灯采用波长为850nm的LED灯管；具有铝质及强化玻璃的防水封装；供电电源为12V直流，额定功率小于15W，有效照明距离大于50m。相比可见光，红外光不会吸引昆虫，可减少外部干扰；配合850nm的红外滤镜使用时，在同等光强下，光辐射的利用率更高；而相比红外激光光源，其功率密度小，不会对人眼造成伤害或造成光污染。电机驱动模块具有四组相同且独立的带光耦隔离的H桥放大电路，工作电压为12V ;�？榈氖淙胛狢PLD提供的四路脉宽为O. Is的PWM信号；�？榈氖涑鑫穆贩糯笮藕牛宦稦ILTER信号用于驱动双滤镜切换器中的旋转式磁控体产生旋转，实现双滤镜的切换，另外三路ZOOM、IRIS和FOCUS信号分别用于电动三可变镜头的变焦、光圈和对焦的调节。照明控制�？榈氖淙胛狢PLD输出的3. 3V开关信号，开关信号经光耦隔离后驱动12V直流继电器的初级线圈，进而控制和继电器次级线圈串联的红外LED补光灯的通断。网络通信�？椴捎梦锢聿阈酒琑TL8201、网络传输变压器和RJ45网络接口作为物理层接口，提供一条符合IEEE 802. 3协议的以太网接入通道，而TMS320DM642内部集成了EMAC接口用以控制物理层芯片与DSP内核之间的数据包交换。�？橛糜诖淙客枷袷�、流场数据、状态信息及控制指令，传输带宽为100Mbit，无中继传输距离可达百米。电源�？榘≒oE分路器和电源变换器两部分。首先，采用PoE分路器从以太网电缆的空闲线对中分离出48V的直流电源，其中第4、5线为正，第7、8线为负；然后采用电源变换器中的双路输出线性直流稳压模块HKS014R5将PoE分路器输出的48V直流电源转换为12V/1. 25A和5V/1. 5A的两路电源，总输出功率为22. 5W ;最后采用电源变换器中的降压式DC-DC变换器A0Z1010组成两路开关电源转换HKS014R5输出的5V/1. 5A电源一路输出3. 3V电压作为DSP的10电源及整个系统的数字电源，一路输出I. 4V电压给DSP的内核供电，两路的最大输出电流均为2A。本发明的图像传感器�？樵硗既缤�2所示。图中Ul为CMOS图像传感器MT9M001。P1、P2均为连接处理器�？楹屯枷翊衅髂？榈慕硬寮攀狪 X 12，引脚间距为 2. 00mm。Ul 的 24、25、26、27、28、32、33、34、35、36 引脚为 10-bit 并行数据输出端口，分别通过Pl的4、7引脚和P2的8、7、6、5、4、3、2、1引脚与TMS320DM642视频口 VP0RT1的A通道数据接口 D[9:0]相连；U1的45、46引脚为SDA、SCL接口，分别通过P2的10、9引脚和TMS320DM642的I2C接口相连。Ul的39引脚输出补光灯触发信号STROBE，通过P2的11引脚和EPM570相连。Ul的8引脚输入快门触发信号TRIGGER，通过Pl的I引脚和EPM570相连。Ul的31引脚为像素时钟信号PIXCLK，通过Pl的10引脚和TMS320DM642视频口 VPORTl的VP1CLK0相连。Ul的40引脚为行同步信号LINE_VALID，通过Pl的6引脚和TMS320DM642视频口 VPORTl的VP1CTL0相连。Ul的7引脚为待机控制接口，通过电阻Rl接地使Ul工作于正常状态。Ul的10引脚为复位信号输入端，通过Pl的引脚3接入处理器�？椋⑼ü缱鑂2接3. 3V电源，使Ul上电复位完成后保持高电平。Ul的13引脚为芯片的使能信号输入端，通过Pl的引脚9接入处理器�？椋⑼ü缱鑂3接地，使Ul处于使能状态。Ul的29引脚为主时钟CLKIN的输入端，通过Pl的引脚8和EPM570相连，时钟频率为48MHz。电容Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7均为贴片滤波电容，用于滤除电源中的高频噪声。本发明的电机驱动�？榈脑硗既缤�3所示。四组相同且独立的带光耦隔离的H桥驱动电路组成了电机驱动�？椋蛔橛糜谇司登谢黄髦械男酱趴靥宀迪炙司档那谢唬硗馊榉直鹩糜诘缍杀渚低返谋浣埂⒐馊投越沟牡鹘冢饫锝鼋樯芷渲幸蛔椤５缏返氖淙胛铰防醋訡PLD的PWM信号CPLD_PWM1和CPLD_PWM2，两路信号脉宽均为O. Is但极性相反。两路信号通过U2双路光耦PC827的1、3引脚输入，经 光电隔离后分别从7、5引脚输出至9013三极管Ql和Q2的基极。8550三极管Q3、Q4和8050三极管Q5、Q6共同构成H桥结构的驱动电路，R10、R11通过对5V和12V电源分压为H桥提供8. 5V电源。Q3、Q4的发射极和8. 5V电源相连，Q5、Q6的发射极和地相连。Q3、Q5的集电极和直流电机Ml的正极相连，Q4、Q6的集电极和直流电机Ml的负极相连。电机两端并联O. IuF的滤波电容C8。Q2的集电极和发射极分别通过电阻R13、R14和Q4、Q5的基极相连，Q3的集电极和发射极分别通过电阻R12、R15和Q3、Q6的基极相连。当CPLD输出的CPLD_PWM1信号为高电平时，三极管Q1、Q4、Q5导通，驱动直流电机正转；相反，当CPLD输出的CPLD_PWM2信号为高电平时，三极管Q2、Q3、Q6导通，驱动直流电机反转。本发明的照明控制模块的原理图如图4所示。P3为模块的输入接口，I引脚接地，3引脚接入来自电源�？榈�12V直流电源，2引脚接入CPLD输出的3. 3V开关信号。U3为单路光耦PC817。LEDl和LED2分别为光耦隔离前后的工作状态指示灯。R16、R17和R18分别为LED1、三极管Q7和LED2的限流电阻。Kl为12V直流继电器，Dl为与Kl的初级线圈并联的二极管，用于消除反向耦合电压。P4为�？榈氖涑鼋涌冢秃焱釲ED补光灯串联。当P3的2引脚输入高电平时，U3的发射端处于导通状态，与R16和LEDl形成闭合回路，LEDl点亮，U3的接收端受到光照后使Q7反相导通处于低电位，LED2被点亮，同时Kl的线圈上电吸合开关，红外LED补光灯处于开启状态；反之则处于关闭状态。本发明的电源变换器的原理图如图5所示。P5为48V电源输入接口，和电源模块中PoE分路器的输出相连，I引脚接48V，2引脚接地。铝电解电容C9、陶瓷电容ClO均为输入端的滤波电容，和48V电源并联。U4为双输出降压�？镠KS014R5 ；U4的I引脚接48V ;2、3引脚接地；4引脚和信号地间并联铝电解电容Cl I、陶瓷电容C12，输出5V/1. 5A的直流电源；5引脚和信号地间并联铝电解电容C13、陶瓷电容C14，输出12V/1. 25A的直流电源，总输出功率为22. 5ff0 U5、U6为降压式DC-DC变换器A0Z1010，将HKS014R5输出的5V/1. 5A电源转换为两路输出一路输出3. 3V电压作为DSP的IO电源及整个系统的数字电源，一路输出I. 4V电压给DSP的内核供电，两路的最大输出电流均为2A。
权利要求
1.一种基于近红外智能相机的大尺度粒子图像测速仪，采用智能相机的系统架构，由处理器�？�、图像传感器�？�、光学系统、网络通信�？楹偷缭茨？樽槌桑涮卣髟谟诖砥髂？橐砸黄�32位定点DSP芯片TMS320DM642为核心，用于图像数据的处理及传输；图像传感器�？椴捎梅直媛饰�130万像素的单色CMOS图像传感器MT9M001，用于图像数据的采集；光学系统由双滤镜切换器、电动三可变镜头、红外LED补光灯、电机驱动�？榧罢彰骺刂颇？楣钩桑糜谑迪纸焱獠ǘ位蛉馄撞ǘ蜗鹿庋С上竦脑冻炭刂疲徊捎肞oE方式供电，可以和数据传输共用一根电缆。
2.根据权利要求I所述的一种基于近红外智能相机的大尺度粒子图像测速仪，其特征在于所述的处理器�？樵贒SP内集成了视频口 VP0RT1、外部存储器接口 EMIFA、增强型媒体存取控制器EMAC和I2C总线等功能�？橛糜诹痈髦滞馍瑁辉贒SP的CEO空间通过EMIFA接口外扩四片32MX16bit的SDRAM存储芯片MT48LC32M16A2，使数据存储器空间达到256MB ;在DSP的CEl空间外扩一片4MB的FLASH存储芯片AM29LV033C作为程序存储器；采用一片CPLD芯片EPM570扩展连接外设的数字接口，包括三根译码控制线用于扩展FLASH芯片的地址总线，四路PWM信号分别用于电动三可变镜头的变焦、对焦、光圈调节和双滤镜切换器控制，一组开关信号用于照明控制�？榈那�。
3.根据权利要求I所述的一种基于近红外智能相机的大尺度粒子图像测速仪，其特征在于所述的图像传感器�？橹蠧MOS图像传感器通过ΙΟ-bit并行数字接口和DSP的视频口 VPORTl相连，输出像素数据D[9:0];通过SCL和SDA接口和DSP的I2C接口相连，用于内部寄存器的配置，实现图像大小、位置、曝光时间及亮度增益的调节；CM0S传感器的像素时钟信号PIXCLK和行同步信号LINE_VALID分别和DSP的VPORTl接口中的VP1CLK0和VP1CTL0引脚相连；CPLD向CMOS传感器提供48MHz的主时钟CLKIN，通过内嵌的可编程脉冲信号发生器输出快门触发信号TRIGGER，并接收来自CMOS传感器的补光灯触发信号STROBEo
4.根据权利要求I所述的一种基于近红外智能相机的大尺度粒子图像测速仪，其特征在于所述的双滤镜切换器安装于CMOS传感器前，具有C型标准镜头座用于连接光学镜头；内嵌8mm (长度)X 8mm (宽度)XO. 5mm (厚度)的近红外长通滤光片(波长850_1050nm)和全光谱滤光片(波长400-1050nm)各一片，分别用于光照充足和光照不足的场合。
5.根据权利要求I所述的一种基于近红外智能相机的大尺度粒子图像测速仪，其特征在于所述的电动三可变镜头具有l/2-inch的C型标准接口，焦距调节范围为8mm-80mm，对焦调节范围为I. 5m-⑴，光圈调节范围为Fl. 2-F22。
6.根据权利要求I所述的一种基于近红外智能相机的大尺度粒子图像测速仪，其特征在于所述的红外LED补光灯采用波长为850nm的LED灯管；具有铝质及强化玻璃的防水封装；供电电源为12V直流，额定功率小于15W，有效照明距离大于50m。
7.根据权利要求I所述的一种基于近红外智能相机的大尺度粒子图像测速仪，其特征在于所述的电机驱动�？榫哂兴淖橄嗤叶懒⒌拇怦罡衾氲腍桥驱动电路；�？榈氖淙胛狢PLD提供的四路脉宽为O. Is的PWM信号；�？榈氖涑鑫穆贩糯笮藕牛宦稦ILTER信号用于驱动双滤镜切换器中的旋转式磁控体产生旋转，实现双滤镜的切换，另外三路ZOOM、IRIS和FOCUS信号分别用于电动三可变镜头的变焦、光圈和对焦的调节。
8.根据权利要求I所述的一种基于近红外智能相机的大尺度粒子图像测速仪，其特征在于所述的照明控制模块的输入为CPLD输出的3. 3V开关信号，开关信号经光耦隔离后驱动12V直流继电器的初级线圈，进而控制和继电器次级线圈串联的红外LED补光灯的通断。
9.根据权利要求I所述的一种基于近红外智能相机的大尺度粒子图像测速仪，其特征在于所述的网络通信�？椴捎梦锢聿阈酒琑TL8201、网络传输变压器和RJ45网络接口作为物理层接口，提供一条符合IEEE 802. 3协议的以太网接入通道，用以传输全部图像数据、流场数据、状态信息及控制指令。
10.根据权利要求I所述的一种基于近红外智能相机的大尺度粒子图像测速仪，其特征在于所述的电源�？榘≒0E分路器和电源变换器两部分PoE分路器从以太网电缆的空闲线对中分离出48V的直流电源，其中第4、5线为正，第7、8线为负；电源变换器中的双输出降压�？镠KS014R5将PoE分路器输出的48V直流电源转换为12V/1. 25A和5V/1. 5A的两路电源，总输出功率为22. 5W ;电源变换器中的降压式DC-DC变换器A0Z1010组成两路开关电源转换HKS014R5输出的5V/1. 5A电源一路输出3. 3V电压作为DSP的IO电源及整个系统的数字电源，一路输出I. 4V电压给DSP的内核供电，两路的最大输出电流均为2A。
全文摘要
本发明公开了一种基于近红外智能相机的大尺度粒子图像测速仪，属于非接触式明渠测流技术领域。仪器由处理器�？�、图像传感器�？�、光学系统、网络通信�？楹偷缭茨？樽槌�。处理器�？橐�32位定点DSP芯片为核心，代替PC完成图像的采集、处理及数据传输；图像传感器�？椴捎檬纸涌诘牡ド獵MOS图像传感器；光学系统由双滤镜切换器、电动三可变镜头、红外LED补光灯、电机驱动�？榧罢彰骺刂颇？楣钩桑糜谑迪纸焱獠ǘ位蛉馄撞ǘ蜗鹿庋С上竦脑冻炭刂�。仪器采用符合IEEE802.3协议的以太网传输图像、流场数据、状态信息及控制指令，并通过PoE方式供电，可以和数据传输共用一根电缆。本发明具有抗干扰能力强、时空分辨率高、系统灵活高效的特点。
文档编号G01P5/26GK102914667SQ20121034500
公开日2013年2月6日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者张振, 王鑫, 徐立中, 陈婷, 姚岚, 贾浪, 严锡君, 樊棠怀 申请人:河海大学
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