西北工业大学孙北大获国家专利权
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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利基于事件相机及微圆柱传感器的壁面剪切应力测量方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119437530B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-03发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411610713.X,技术领域涉及:G01L11/02;该发明授权基于事件相机及微圆柱传感器的壁面剪切应力测量方法是由孙北大;李文丰;马佳琪;杨竣博;王健良设计研发完成,并于2024-11-12向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于事件相机及微圆柱传感器的壁面剪切应力测量方法在说明书摘要公布了:本发明涉及应力测量技术领域,具体涉及一种基于事件相机及微圆柱传感器的壁面剪切应力测量方法,该方法用于流场中壁面剪切应力的测量,包括:设置微圆柱传感器安装位置;设置事件相机光阈值;基于事件相机,采集初始时刻的微圆柱传感器顶端亮点的像素位置及其基底上的标记点位置;并采集工作状态的微圆柱传感器顶端亮点的像素位置;根据微圆柱传感器顶端亮点偏移量,以及壁面剪切应力与微圆柱传感器顶端亮点偏移之间的曲线,获取流场中壁面剪切应力。本发明能够显著提高微圆柱传感器的检测效率,避免使用LED打光不均匀的问题,有效避免打光后微圆柱传感器顶端与底端同时发光引起的后处理难题。
本发明授权基于事件相机及微圆柱传感器的壁面剪切应力测量方法在权利要求书中公布了:1.一种基于事件相机及微圆柱传感器的壁面剪切应力测量方法,其特征在于,用于流场中壁面剪切应力的测量,包括: 设置微圆柱传感器安装位置,将其安装于流场中的测量位置,将事件相机与微圆柱传感器面对面放置,使用激光器激发微圆柱传感器顶端荧光标记亮点,并使事件相机对焦至微圆柱传感器顶端荧光标记亮点; 设置事件相机光阈值; 对微圆柱传感器进行标定获取壁面剪切应力与微圆柱传感器顶端荧光标记亮点偏移量之间的曲线; 基于事件相机,采集初始时刻的微圆柱传感器顶端荧光标记亮点的像素位置及其基底上的标记点位置;并采集工作状态的微圆柱传感器顶端荧光标记亮点的像素位置; 根据初始时刻的微圆柱传感器顶端荧光标记亮点的像素位置,与工作状态的微圆柱传感器顶端荧光标记亮点的像素位置,获取微圆柱传感器顶端荧光标记亮点偏移量; 根据微圆柱传感器顶端荧光标记亮点偏移量,以及壁面剪切应力与微圆柱传感器顶端荧光标记亮点偏移之间的曲线,获取流场中壁面剪切应力; 所述初始时刻的微圆柱传感器顶端荧光标记亮点的像素位置是按照以下步骤获取: 初始参数采集时,先打开事件相机采集,之后打开激光器激发微圆柱传感器顶端荧光标记亮点,持续激发1至2秒后关闭激光器,保持事件相机工作,并重复操作n次,记n次重复操作为n个采集周期,一般取,等待1至2秒后关闭事件相机; 导出事件相机采集的事件数据,绘制横坐标为时间戳,纵坐标为时间戳对应的事件个数,得到时间戳对应事件个数的曲线; 根据时间戳对应事件个数的曲线,并依据微圆柱传感器视场对非测量区域图像进行裁剪,之后去除背景噪声事件,计算每个事件时间戳上的二维核密度值,并调整光阈值,去除低于光阈值的二维核密度值区域的事件流信息,即完成T3至T4时间戳上的背景噪声事件去除,之后在二维像素空间上叠加T3至T4之间极性P=-1的事件,使用K均值聚类算法对事件分类,设定聚类个数,手动标记聚类中心的初始位置,计算每个聚类对象到聚类中心的欧氏距离来划分,对于每个聚类,重新计算其聚类中心,新的聚类中心是该聚类内所有数据点的均值,直到达到最大迭代次数,则停止,否则,继续运算,得到各类的聚类中心即为初始时刻的微圆柱传感器顶端荧光标记亮点的像素位置; 所述工作状态的微圆柱传感器顶端荧光标记亮点的像素位置是按照以下步骤获取: 开启流场,来流速度稳定后,开启事件相机采集事件数据,1至2秒后,打开激光器激发微圆柱传感器顶端荧光标记亮点,采集时间为t; 导出事件数据,绘制时间戳对应事件个数的曲线; 对导出事件数据,去除背景噪声事件; 使用K均值聚类算法,分别处理稳定测量的时间戳区间上的正负极性事件,得到正负极性事件聚类中心,即为工作状态的微圆柱传感器顶端荧光标记亮点的像素位置。
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