粒子圖像測速技術(PIV)作為一種全新的無擾、瞬態(tài)、全場速度測量方法，在流體力學及空氣動力學研究領域具有非常高的學術意義和實用價值。它是在傳統(tǒng)流動顯示技術基礎上,利用圖形圖像處理技術發(fā)展起來的一種新的流動測量技術。綜合了單點測量技術和顯示測量技術的優(yōu)點,克服了兩種測量技術的弱點而成的,既具備了單點測量技術的精度和分辨率,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，然后用光學方法或掃描儀形成數(shù)字圖像，實現(xiàn)自相關模板匹配運動估值．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，但處理較復雜。

 

DPIV系統(tǒng)實際上是PIV系統(tǒng)的數(shù)字化形式，它強調(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來進行，代替了GPIV的復雜的光學系統(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。