基于光学图像序列的海底热液喷口流场测量方法研究
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-12页 |
| 1 绪论 | 第12-22页 |
| ·课题的研究背景 | 第12-16页 |
| ·海底热液的成矿作用及地质意义 | 第13-14页 |
| ·海底热液的热通量对全球气候及环境影响 | 第14-15页 |
| ·海底热液的生态系统研究 | 第15页 |
| ·海底热液流速观测的意义 | 第15-16页 |
| ·热液流速测量研究的发展历程和现状 | 第16-20页 |
| ·热液流速直接测量方法 | 第16-17页 |
| ·热液流速非接触测量方法 | 第17-20页 |
| ·基于声学技术的热液流速测量方法 | 第17-19页 |
| ·基于光学成像的热液流速测量方法 | 第19-20页 |
| ·本文研究目标 | 第20-21页 |
| ·本文主要工作介绍 | 第21-22页 |
| 2 热液喷发模型及图像采集系统设计 | 第22-39页 |
| ·热液喷发的流体力学性质分析 | 第22-24页 |
| ·热液喷发模拟系统结构设计 | 第24-25页 |
| ·图像采集系统设计 | 第25-36页 |
| ·硬件部分选型与设计 | 第25-30页 |
| ·控制采集模块与存储模块 | 第26-27页 |
| ·数字相机 | 第27-28页 |
| ·图像采集卡 | 第28-30页 |
| ·图像采集软件设计 | 第30-31页 |
| ·系统光学设计 | 第31-36页 |
| ·光源选择 | 第31-32页 |
| ·光学成像系统主要参数介绍 | 第32-34页 |
| ·系统光学参数设定 | 第34-36页 |
| ·系统集成 | 第36-37页 |
| ·系统硬件集成 | 第36页 |
| ·图像采集有关参数设定 | 第36-37页 |
| ·小结 | 第37-39页 |
| 3 基于图像序列的两维速度场分析方法 | 第39-50页 |
| ·图像测速的基本原理 | 第39页 |
| ·傅里叶变换法 | 第39-41页 |
| ·时-空梯度法 | 第41-42页 |
| ·匹配法 | 第42-48页 |
| ·基于灰度值的匹配方法 | 第43-45页 |
| ·基于特征点匹配的方法 | 第45页 |
| ·基于模型的匹配方法 | 第45页 |
| ·相位相关法 | 第45-46页 |
| ·相关窗口大小的选取 | 第46-48页 |
| ·时序相关法 | 第48页 |
| ·测速算法的选择 | 第48-49页 |
| ·小结 | 第49-50页 |
| 4 流速场测量实验及测速算法的软件实现 | 第50-60页 |
| ·模拟热液的制备 | 第50-53页 |
| ·流速场测量实验 | 第53-55页 |
| ·实验方案 | 第53-54页 |
| ·实验采集到的图像序列 | 第54-55页 |
| ·测速算法的软件实现 | 第55-59页 |
| ·编程语言的选择 | 第55-56页 |
| ·图像的前期处理 | 第56-57页 |
| ·灰度匹配方法的软件实现 | 第57页 |
| ·相位相关法的软件实现 | 第57-58页 |
| ·时序相关法的软件实现 | 第58-59页 |
| ·小结 | 第59-60页 |
| 5 流速流场测速结果分析与讨论 | 第60-78页 |
| ·实验实测流速数据 | 第60-61页 |
| ·石墨模拟热液结果 | 第61-67页 |
| ·流速流场分布图 | 第61-64页 |
| ·灰度匹配方法 | 第61页 |
| ·相位相关法 | 第61-63页 |
| ·时序相关法 | 第63-64页 |
| ·喷口轴线上各点流速 | 第64-67页 |
| ·灰度匹配方法 | 第65页 |
| ·相位相关法 | 第65-67页 |
| ·时序相关法 | 第67页 |
| ·炭黑模拟热液结果 | 第67-73页 |
| ·流速流场分布图 | 第67-70页 |
| ·灰度匹配方法 | 第67-68页 |
| ·相位相关法 | 第68-69页 |
| ·时序相关法 | 第69-70页 |
| ·喷口轴线上各点流速 | 第70-73页 |
| ·灰度匹配法 | 第71页 |
| ·相位相关法 | 第71页 |
| ·时序相关法 | 第71-73页 |
| ·结果分析与讨论 | 第73-76页 |
| ·单点流速误差分析 | 第73-75页 |
| ·石墨模拟热液 | 第73页 |
| ·炭黑模拟热液 | 第73-75页 |
| ·结论与讨论 | 第75-76页 |
| ·实用性评估 | 第76-77页 |
| ·小结 | 第77-78页 |
| 6 结论与展望 | 第78-80页 |
| ·结论 | 第78-79页 |
| ·展望 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-86页 |
| 附录：论文中的彩色图片 | 第86-90页 |
| 致谢 | 第90-91页 |
| 个人简历、发表的学术论文 | 第91页 |
