粒子圖像測速技術(shù)(PIV)作為一種全新的無擾、瞬態(tài)、全場速度測量方法，在流體力學(xué)及空氣動力學(xué)研究領(lǐng)域具有非常高的學(xué)術(shù)意義和實用價值。它是在傳統(tǒng)流動顯示技術(shù)基礎(chǔ)上,利用圖形圖像處理技術(shù)發(fā)展起來的一種新的流動測量技術(shù)。綜合了單點測量技術(shù)和顯示測量技術(shù)的優(yōu)點,克服了兩種測量技術(shù)的弱點而成的,既具備了單點測量技術(shù)的精度和分辨率,又能獲得平面流場顯示的整體結(jié)構(gòu)和瞬態(tài)圖像。

 

按其成像介質(zhì)分類介紹：

 

PIV可分為基于模擬介質(zhì)的GPIV(graphic particle image velocimetry)和基于CCD的DPIV(digital particle image velocimetry)。 

 

GPIV是用照相采集的方法將序列圖像記錄在膠片或錄像帶上，然后用光學(xué)方法或掃描儀形成數(shù)字圖像，實現(xiàn)自相關(guān)模板匹配運動估值．其優(yōu)點是模擬介質(zhì)分辨率高(如普通135底片包含有10,500×7,500個像素，這樣一張100mm×125mm的肖像底片將會有30,000×37,500個像素，普通攝像管所能提供的分辨率約為500×500個像素，較高分辨率的攝像管也不過做到4,096×4,096個像素)，可以觀測較大的視場，且精度高，圖像捕獲速度快，可以測量高速流場。但是，由于其成像后的處理時間長，因而無法實現(xiàn)在線應(yīng)用，成為其不可克服的缺陷．同時由于GPIV一般將2次或多次曝光成像在同一底片上(單幀多曝光圖像)，在圖像分析上有速度矢量方向二義性問題，雖已有解決方法，但處理較復(fù)雜。

 

DPIV系統(tǒng)實際上是PIV系統(tǒng)的數(shù)字化形式，它強(qiáng)調(diào)用數(shù)字方法來記錄視頻圖像而不是攝影膠片，DPIV所有的分析都用計算機(jī)來進(jìn)行，代替了GPIV的復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，不需再做膠片的濕處理，同時DPIV將2次或多次曝光的粒子由CCD-Camera經(jīng)數(shù)字圖像采集設(shè)備采得該截面的序列圖像(單幀單曝光圖像而非GPIV的單幀多曝光圖像)，自然解決了速度方向的二義性問題．DPIV的決定性優(yōu)點在于便于數(shù)字處理，能提供實驗參數(shù)的在線調(diào)整，使得它成為PIV的重要發(fā)展方向。