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龙图腾网获悉长沙理工大学申请的专利一种测量流体对流扩散运动速度场的装置及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：CN115855434B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-17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：202111134268.0，技术领域涉及：G01M10/00；该发明授权一种测量流体对流扩散运动速度场的装置及方法是由陈铂;陈宏;黄筱云;杜春艳;姚宇设计研发完成，并于2021-09-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种测量流体对流扩散运动速度场的装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种用于测量流体对流扩散运动速度场的装置及方法，装置包括摄像头1、光源2、试验水槽3、毛玻璃4和用于分析处理图像数据的计算机软硬件系统5。本发明使用光源2产生的平行或近似平行光束穿过试验水槽3，当光束穿过试验水槽3内部作对流扩散运动的试验流体后发生偏转，并在毛玻璃4上投影形成亮度不同的阴影图像，由摄像头1拍摄阴影图像，传输到用于分析处理图像数据的计算机软硬件系统5，通过计算机应用光流技术算法分析阴影图像中流体团随时间的位置变化，得到试验流体对流扩散运动速度场。本发明使用简易的装置即可获取流体内对流扩散运动的速度场，造价低廉、方法简单、使用便利。

本发明授权一种测量流体对流扩散运动速度场的装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种测量流体对流扩散运动速度场的方法，使用一种测量流体对流扩散运动速度场的装置，包括摄像头1、光源2、试验水槽3、毛玻璃4和计算机软硬件系统5，其特征在于，所述摄像头1轴线和光源2轴线相重合，所述试验水槽3由透明材料制作，布置在摄像头1和光源2之间，试验水槽3靠摄像头1一侧边壁与摄像头1轴线垂直，靠光源2一侧边壁与光源2轴线垂直；所述方法包括如下步骤： 步骤1，打开光源2形成平行光束，光束穿过试验水槽3投影在毛玻璃4上，打开摄像头1并与计算机软硬件系统5相联接，调整摄像头1直至能获取毛玻璃4上试验区域内清晰的图像，根据毛玻璃4上的坐标刻度，计算拍摄图像中各像素点的实际坐标值； 步骤2，将试验流体注入试验水槽3中，形成对流扩散运动，光源2产生的光束穿过试验流体，在毛玻璃4上形成动态阴影图像，使用摄像头1记录动态阴影图像，输入分析处理图形数据的计算机软硬件系统5； 步骤3，使用计算机逐帧或等帧数间隔分析阴影图像，将相邻两帧或等帧数间隔的两帧图像划分单元，每个单元都为相同大小的正方形，正方形边长尺寸为8到32个像素点，根据光流技术算法建立各单元内流体运动速度和像素点亮度变化之间关系的方程组，求出各单元内流体运动速度，得到前一帧时刻试验流体对流扩散运动的速度场； 步骤4，持续逐帧或等帧数间隔分析动态阴影图像，得到试验过程中各时刻流体对流扩散运动的速度场。

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