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基于干涉技术的混合球形粒子场测量

DOI：10.1088/1361-6501/aa58b0 期刊：Measurement Science and Technology 出版年份：2017 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 干涉粒子成像技术广泛应用于粒度测量。传统算法针对单一粒径粒子场设计，在混合球形粒子场中由于噪声干扰难以提取各干涉条纹。为此提出迭代均值滤波（IMF）算法：通过在不同模板系数下迭代计算结果来降噪，而非采用固定均值滤波模板系数，最终输出剔除粗大误差后的计算结果平均值。研究模拟了不同模板系数的影响并分析了其取值范围。采用模板系数为2、8、12的常规算法及IMF算法处理21.3-57.9微米混合球形粒子场的干涉图，对应测量误差分别为17.22%、10.69%、9.04%和5.11%。实验表明IMF算法能有效降低测量误差，具有应用于粒子场测量的潜力。
作者： Jinlu Sun，Hongxia Zhang，Jiao Li，Ye Zhou，Dagong Jia，Tiegen Liu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为解决混合球形粒子场中因噪声导致难以提取各干涉条纹的问题，提出一种迭代均值滤波（IMF）算法。

研究成果

IMF算法有效降低了混合粒子场的测量误差，其相对误差为5.11%；而传统算法在特定TC值为2、8和12时，相对误差分别为17.22%、10.69%和9.04%。该算法可应用于各类粒子检测系统。

研究不足

模板系数（TC）的选择取决于具体情况，因为图像与TC之间没有明确的表达式。TC的最大值必须小于上限，该上限取决于实际情况。

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