阮哲伟 吴俊 姜宏亮

摘 要：大尺度粒子图像测速技术在复杂地形流域的原型观测实验中存在安装难等问题。本文提出了采用移动摄影设备进行原型观测实验数据采集的方法，通过对采集的视频进行去抖动处理，得到了无抖动的视频图像。读取无抖动视频的帧图像，进行LSPIV流场分析，印证了去抖动处理方法的可行性。该方法的成功应用，大大降低了复杂地形流域的原型观测实验的难度，具有良好的应用前景。

关键词：移动摄影设备 LSPIV 去抖动 原型观测 复杂地形

中图分类号：TV122 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）02（a）-0014-02

大尺度粒子图像测速（Large Scale Particle Image Velocimetry，LSPIV）是一种基于图像的河流水面成像测速技术，是实验室环境下的粒子图像测速（Particle Image Velocimetry，PIV）技术在大尺度现场环境下的扩展。

相比声学法和雷达法等非接触式测流技术，LSPIV具有瞬时全场流速测量的特点，在快速获取瞬时流场、湍流特征、流动模式等方面具有明显优势。能够以可视性和稳定性较差、但分布更均匀的天然漂浮物以及水面模式作为水流示踪物（例如植物碎片、泡沫、细小波纹等天然水面漂浮物及水面模式为水流示踪物），不仅可用于实验室环境下明渠水流紊动特性的研究，更具有野外天然河道表面流场监测的潜力。

20世纪90年代，Hasheminejad等人首先提出了将PIV技术改进用于大尺度水面流场观测的设想，并成功将其用于Yodo河的洪水流量测量，该技术被称为大尺度粒子图像测速（large-scale PIV，LSPIV）。在河流现场应用中，LSPIV能够以植物碎片、泡沫、细小波纹等天然水面漂浮物及水面模式为水流示踪物，以自然光代替激光片光，以普通数码相机或视频摄像机代替高帧频相机，大大简化了硬件系统的配置，加速了实验室研究向工程野外测量领域的成果转化。……