Введение
1 Численное моделирование потоков для испытания алгоритмов их визуализации 15
1.1 Вводные замечания 15
1.2 Математические модели потока 15
1.2.1 Численное решение уравнений гидродинамики 15
1.2.5 Альтернативные модели стационарных потоков 18
1.2.6 Нестационарная модель потока 19
1.3 Моделирование работы цифровой видеокамеры 31
2 Корреляционные алгоритмы обработки картин визуализации потоков 39
2.1 Классические алгоритмы обработки изображений 39
2.1.1 Стандартный кросскорреляционный алгоритм PIV 39
2.1.2 Адаптивный кросскорреляционный алгоритм PIV 46
2.1.3 Методы улучшения качества изображений 49
2.1.4 Методы коррекции ошибок 52
2.1.5 Методы интерполяции векторов 54
2.1.6 Маскирование областей 56
2.2 Цветовое кодирование картин визуализации потоков 57
2.2.1 Вводные замечания 57
2.2.2 Цветовое кодирование изображений для автокорреляционной функции 58
2.2.3 Цветовое кодирование изображений для взаимной корреляционной функции 61
2.3 Точностные характеристики алгоритмов обработки картин визуализации потоков 65
2.3.1 Основные сведения 65
2.3.2 Алгоритм обработки с цветовым кодированием 67
2.3.3 Результаты обработки 69
3 Методы поиска и слежения за положением частиц на картинах визуализации потоков 73
3.1 Алгоритмы поиска частиц на изображениях 73
3.1.1 Основные сведения 73
3.1.2 Стандартные алгоритмы обнаружения частиц 73
3.1.3 Маркерная градиентная сегментация по водоразделу 77
3.1.4 Сравнение работы алгоритмов 81
3.2 Алгоритмы слежения за положением частиц 83
3.2.1 Стандартные алгоритмы 83
3.2.2. Алгоритм релаксации 84
3.2.3 Алгоритм отслеживания частиц на основе математической трактовки многочастичных задач 88
Заключение 119
Список литературы 125
