北京理工大学长三角研究院(嘉兴);长春理工大学姚海峰获国家专利权
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龙图腾网获悉北京理工大学长三角研究院(嘉兴);长春理工大学申请的专利六孔径DIMM湍流动态特征测量装置及大气湍流特征评估方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119043505B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411155978.5,技术领域涉及:G01J9/00;该发明授权六孔径DIMM湍流动态特征测量装置及大气湍流特征评估方法是由姚海峰;于佳鑫;曹钟予;郝群;曹杰;张一翔;王伟豪;陈梦璐设计研发完成,并于2024-08-22向国家知识产权局提交的专利申请。
本六孔径DIMM湍流动态特征测量装置及大气湍流特征评估方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种六孔径DIMM湍流动态特征测量装置及大气湍流特征评估方法,方法包括:使用六孔径DIMM湍流动态特征测量装置获得具有6个光斑的光斑图像,对所述光斑图像进行预处理;对预处理后的光斑图像进行遍历,获取光斑图像的外接矩形;使用聚类算法处理所述外接矩形生成的ROI区域;对聚类后的光斑使用几何矩计算光斑质心坐标;根据所述光斑质心坐标,计算光斑间的相对距离;基于所述相对距离获取抖动方差估计,基于所述抖动方差估计得到大气相干长度,基于所述大气相干长度实现对湍流动态特征的评估结果。本发明通过六孔径丰富了大气湍流统计特征的方向信息,进而减小测量误差,提高测量结果的准确性。
本发明授权六孔径DIMM湍流动态特征测量装置及大气湍流特征评估方法在权利要求书中公布了:1.一种大气湍流特征评估方法,其特征在于,所述方法包括: S1、使用六孔径DIMM湍流动态特征测量装置获得具有6个光斑的光斑图像,对所述光斑图像进行预处理; 其中,所述六孔径DIMM湍流动态特征测量装置包括激光器、发射端小型望远镜、发射端二维转台、六孔镜筒、接收端小型望远镜、接收端二维转台、窄带滤光片、可见光CCD相机; 其中,所述射端小型望远镜分别与激光器和发射端二维转台相连;所述接收端小型望远镜分别与六孔镜筒和接收端二维转台相连;接收端小型望远镜将接收的天线通过窄带滤光片在可见光CCD相机成像; S2、对预处理后的光斑图像进行遍历,获取光斑图像的外接矩形; S3、使用K-means聚类算法处理所述外接矩形生成的ROI区域; S4、对聚类后的光斑使用几何矩计算光斑质心坐标; 几何矩Mij是图像中所有像素的坐标x,y和像素值Ix,y的乘积的加权和: 其中,i和j分别是矩的阶数,Ix,y是位于x,y的像素值,xi、yj分别是x坐标的Ix,y像素值i阶矩和y坐标的Ix,y像素值j阶矩; 质心坐标计算: 其中,M10为表示x坐标的Ix,y像素值1阶矩;M00为表示Ix,y像素值的累加和,M01为表示为y坐标的Ix,y像素值1阶矩; S5、根据所述光斑质心坐标,计算光斑间的相对距离Δρ,具体包括: 其中,x1和y1、x2和y2分别为两个光斑的质心坐标x1,y1和x2,y2; S6、基于所述相对距离获取抖动方差估计,基于所述抖动方差估计得到大气相干长度,基于所述大气相干长度实现对湍流动态特征的评估结果; 抖动方差σ2的计算公式为: 其中,N为光斑质心抖动的个数,即表示采集的光斑图像数量有N,Δρi为第i个两个光斑的质心相对距离; 大气相干长度r0的计算公式为: 其中,D为望远镜子瞳直径,d为子瞳间距,λ为计算r0时所选取的波长,f为光学天线的系统焦距。
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