中文摘要：

气固两相流中固体粒子三维运动轨迹是研究气固两相耦合关系，分析不同大小粒子分布和运动规律的核心参数，也是研究湍流涡结构作用力，边界层效应的一个重要依据。本项目通过双视角镜头的研制，实现了单个CCD靶面上同时获取两个不同角度的两相流图像，并提出采用模式识别和三维逆向投影算法，重建两相流中固体粒子的三维坐标，然后通过微秒级时间序列坐标变化得到粒子的三维运动轨迹。项目的主要研究内容包括微秒级单相机双视角三

结论摘要：

固相颗粒三维运动轨迹是研究气固两相耦合关系的主要内容，对于监测两相流，特别是湍流燃烧等化学反应中固体颗粒的形成和运动特性具有重要意义。本项目以立体视觉理论为基础，研制出基于单个相机的双视角立体镜，结合高速CCD摄像机，构建了双视角高速立体视觉系统。项目研究了基于亚像素粒子模式识别技术的立体图像中相关颗粒的匹配算法，从而得到图像中各点的视差，接着项目探讨了基于光学逆向投影的被测物体空间三维坐标位置重建算法，并利用三角划分和纹理映射技术完成物体三维面模型的输出，同时结合微秒级时间序列图像，给出了两相流中颗粒三维运动轨迹和运动速度的分布特性。项目最后通过烟火颗粒和甲烷扩散燃烧火焰中烟黑颗粒三维运动特性进行了重建试验研究，试验数据验证了该模型能够为火焰扩散模型的研究和两相流颗粒运动轨迹的精确分析和数值模拟结提供可靠的依据。