论文摘要：光学粒子图像定量测量中的若干图像处理问题

数字粒子图像测速技术（DPIV）是一种基于流场图像互相关分析的流场非接触式测试技术，已被广泛应用于流体力学研究中。在应用DPIV技术进行仿生流体力学研究中，动模型问题的出现影响了DPIV互相关测速的结果，干扰了研究者对流场特征的分析。本论文的研究内容是针对动模型问题提出解决方案并加以实现。 本论文从DPIV互相关计算的基本原理出发对动模型问题进行了理论分析，找到了动模型问题出现的根本原因。在此基础上，提出了两种解决动模型问题的方法：判读区绕模型边界游移法和紧贴模型边界截取矩形区域法。识别模型边缘是实现以上两种算法的关键步骤，本论文对含有模型的粒子图像的特点进行了分析，对数字图像处理中的相应算法进行了研究，提出了基于数字图像处理算法自动识别粒子图像中模型区域的方法，并进行了程序实现。 判读区绕模型边界游移法的核心在于将模型区域的判读区移到模型区域之外，这样在进行互相关计算的时候就能从根本上消除模型灰度信息的干扰。本论文对该算法的设计思路和算法流程进行了详细的介绍，并开发了完备的应用程序。通过实际粒子图像的应用测试，发现该算法有效的改善了动模型周围速度向量的计算结果，从而验证了该算法的有效性和实用性。 紧贴模型边界截取矩形区域法的设计思路是在模型周围截取新的粒子图像单独进行互相关计算以避免模型对互相关结果的不利影响。该算法的应用范围主要是粒子图像中的模型边界近似为直线的情况，本论文对该算法进行了理论分析和程序实现，并用实际的粒子图像进行了实验验证，对实验结果进行了比较和分析，研究了该方法的优点和需要改进之处。