東北大學：超音速噴氣機的可視化：
-以原始視頻的 50 倍速度再現噴氣機-
-通過壓縮傳感重建-
東北大學
Yuta Ozawa 特聘助理教授
野村拓副教授
我們開發了一種“可視化超音速噴氣機的噴射技術”。
用高速相機拍攝4khz，
麥克風測量 200khz 的聲音。
通過聲音和圖像的結合重構一個 200Khz 的圖像。
射流可以以“原始圖像速度的 50 倍”可視化。
它被認為可以應用於各種高速現象。
通過壓縮感知重構：
使用稱為壓縮感知的處理技術重建高速圖像。
首先，通過粒子圖像測速方法拍攝射流的速度場。
拍攝速度為 4 kHz。
每 250 μs 拍攝一次。
以 5 μs 間隔進行聲學測量：
在聲學測量中，以 200 Khz 的頻率以 5 微秒的間隔進行測量。
降低測量數據的維度，
創建一個“關聯圖像和聲音的線性回歸模型”。
以 5μ 秒的間隔再現圖像：
從這裡，“以 5 μs 間隔拍攝的未拍攝圖像”被創建。
這樣，再現了流動的渦流結構的外觀。
不僅限於噴氣式飛機，它還可以高速可視化複雜的現象。
新開關
超音速射流的可視化比以前快 50 倍-預期抑制噪音污染和結構破壞-
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press20220704_03web_jet.pdf
Université du Tohoku : Visualisation des jets supersoniques :
-Reproduire le jet à 50 fois la vitesse de la vidéo originale-
-Reconstruit par détection compressée-
Université du Tohoku
Yuta Ozawa Professeur adjoint spécialement nommé
Professeur agrégé Taku Nonomura
Nous avons développé une “technologie pour visualiser le jet d’un jet supersonique”.
Filmez à 4khz avec une caméra à haute vitesse,
Le microphone mesure le son à 200khz.
Reconstruire une image de 200Khz en combinant le son et l’image.
Le flux de jet a pu être visualisé à “50 fois la vitesse de l’image originale”.
On considère qu’elle peut s’appliquer à divers phénomènes à grande vitesse.
Reconstruit par détection compressée :
Les images à grande vitesse ont été reconstruites à l’aide d’une technique de traitement appelée détection compressée.
Tout d’abord, le champ de vitesse du jet est photographié par la méthode de mesure de vitesse par image de particules.
La vitesse de prise de vue est de 4 kHz.
Prenez une photo toutes les 250 μs.
Mesure acoustique à intervalles de 5 μs :
En mesure acoustique, la mesure est effectuée à 200 Khz à des intervalles de 5 microsecondes.
Réduire la dimension des données de mesure,
Créer un “modèle de régression linéaire associant image et son”.
Reproduisez les images à des intervalles de 5 μ secondes :
À partir de là, “une image non photographiée à des intervalles de 5 μs” est créée.
Avec cela, l’apparence de la structure de vortex qui coule a été reproduite.
Non limité aux jets à réaction, il est possible de visualiser des phénomènes complexes à grande vitesse.
Nouvel interrupteur
Visualisation du flux de jet supersonique 50 fois plus rapide qu’avant – Prévu pour supprimer la pollution sonore et la destruction de la structure –
Universität Tohoku: Visualisierung von Überschalljets:
-Reproduzieren Sie den Jet mit der 50-fachen Geschwindigkeit des Originalvideos-
-Rekonstruiert durch Compressed Sensing-
Tohoku-Universität
Yuta Ozawa Speziell ernannter Assistenzprofessor
Außerordentlicher Professor Taku Nonomura
Wir haben eine „Technologie zur Visualisierung des Strahls eines Überschalljets“ entwickelt.
Nehmen Sie mit einer Hochgeschwindigkeitskamera mit 4 kHz auf,
Das Mikrofon misst den Ton bei 200 kHz.
Rekonstruieren Sie ein Bild mit 200 kHz, indem Sie Ton und Bild kombinieren.
Der Strahlstrom konnte mit “50-facher Geschwindigkeit des Originalbildes” visualisiert werden.
Es wird davon ausgegangen, dass es auf verschiedene Hochgeschwindigkeitsphänomene angewendet werden kann.
Rekonstruiert durch Compressed Sensing:
Hochgeschwindigkeitsbilder wurden mit einer Verarbeitungstechnik namens Compressed Sensing rekonstruiert.
Zuerst wird das Geschwindigkeitsfeld des Strahls durch das Partikelbild-Geschwindigkeitsmessverfahren fotografiert.
Die Aufnahmegeschwindigkeit beträgt 4 kHz.
Machen Sie alle 250 μs eine Aufnahme.
Akustische Messung im 5 μs-Takt:
Bei der akustischen Messung wird die Messung bei 200 kHz in Intervallen von 5 Mikrosekunden durchgeführt.
Reduzieren Sie die Dimension von Messdaten,
Erstellen Sie ein „lineares Regressionsmodell, das Bild und Ton verknüpft“.
Reproduzieren Sie Bilder in Intervallen von 5 μs:
Von hier aus wird “ein nicht fotografiertes Bild in 5-μs-Intervallen” erstellt.
Damit wurde das Erscheinungsbild der fließenden Wirbelstruktur reproduziert.
Nicht auf Jetjets beschränkt, ist es möglich, komplexe Phänomene mit hoher Geschwindigkeit zu visualisieren.
Neuer Schalter
50-mal schnellere Visualisierung von Überschallstrahlströmungen als zuvor – Soll Lärmbelästigung und Strukturzerstörung unterdrücken –
Spatiotemporal superresolution measurement based on POD and sparse regression applied to a supersonic jet measured by PIV and near-field microphone
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Abstract
The present study
proposed the framework of the spatiotemporal superresolution measurement based on the sparse regression with dimensionality reduction using the proper orthogonal decomposition (POD).The non-time-resolved particle image velocimetry (PIV) and the time-resolved near-field acoustic measurements using microphones
were simultaneously performed for a Mach 1.35 supersonic jet.
POD is applied to PIV and microphone data matrices,
and the sparse linear regression model of the reduced-order data is calculated using the least absolute shrinkage and selection operator regression.
The effects of the hyperparameters of the superresolution measurement
were quantitatively evaluated through randomized cross-validation.
The superresolved velocity field indicated the smooth convection of the velocity fluctuations associated with the screech tone,
while the convection of the large-scale structures at the downstream side was not observed.
The proposed framework
can reconstruct the unsteady fluctuation with multiple frequency phenomena,although the reconstruction is limited to the phenomena that are associated with the microphone output.
https://link.springer.com/article/10.1007/s12650-022-00855-6