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3D Interrogation Algorithms

Discetti, S. und Astarita, Tommaso und Tremblias, B. und Regert, T. und David, Laurent und Novara, Matteo und Scarano, Fulvio und Sciacchitano, Andrea und Michaelis, Dirk und Wieneke, Bernhard und Atkinson, Callum und Buchmann, Nicolas und Soria, Julio und Bilsky, A.V. und Tokarev, M.P. und Lozhkin, V.A. und Markovich, Dmirti M. und Willert, Christian (2012) 3D Interrogation Algorithms. Projektbericht. 43 S.

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Offizielle URL: http://www.afdar.eu/

Kurzfassung

The interrogation of the volumetric distributions of light intensity obtained in output from the tomographic reconstruction is a crucial aspect, both for the computational cost and the accuracy. The 3D interrogation algorithms have to be optimized to handle large amount of data and, simultaneously, to exploit the more complete information on the flow structure to increase the accuracy. The computational cost reduction strategies are discussed in Sec. 2. Three complementary approaches are presented. The first approach is based on optimization of the 3D cross-correlation interrogation using a software-binning based algorithm in the predictor estimation (UNINA, DLR(C) and LAVIS), optimization of the data treatment to reduce redundant calculation in case of overlapping windows (UNINA), and sparse-aided algorithms (UNINA, UNIMO). The second approach consists in the data reduction from 3D to 2D summing neighbouring planes of the reconstructed volumes (DLR(C) and IOT). The third strategy is based on advanced parallelization on GPUs (IOT, LAVIS), or using OpenMP-based software (IOT, DLR(C), UNINA, PPRIME). The Integration of the interrogation algorithms in the “DaVis” commercial software is performed by LAVIS. The strategies to increase the accuracy and reliability of the interrogation algorithms are discussed in Sec. 3. A theoretical study of the modulation transfer function of the cross-correlation algorithm and of the negative effects due to poor discretization of weighting windows in the cross-correlation step (UNINA) is reported. The possibility to calculate the full velocity gradient opens the field to new adaptive PIV strategies based on properly shaped weighting windows (TUD). A great margin of improvement of 3D PIV is provided by time-resolved imaging. This aspect is discussed in Sec. 4. In particular, a solution to increase the measurement accuracy using properly composed correlation maps from multiple exposures is presented (TUD). Furthermore, the tracking of the particles over time can be used to measure the Lagrangian acceleration (TUD). Finally, an alternative approach based on optical flow methods (PPRIME) is provided in Sec. 5.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/82675/
Dokumentart:Berichtsreihe (Projektbericht)
Zusätzliche Informationen:ADVANCED FLOW DIAGNOSTICS FOR AERONAUTICAL RESEARCH (AFDAR)
Titel:3D Interrogation Algorithms
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Discetti, S.Uni. Napoli (I)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Astarita, TommasoUni. Napoli (I)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tremblias, B.pPrime, Poitiers (F)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Regert, T.pPrime, Poitiers (F)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
David, LaurentpPrime, Poitiers (F)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Novara, MatteoTU-Delft (NL)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Scarano, FulvioTU-Delft (NL)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sciacchitano, AndreaTU-Delft (NL)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Michaelis, DirkLaVision, Göttingen (D)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wieneke, BernhardLaVision, Göttingen (D)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Atkinson, CallumMonash Uni., Melbourne (AUS)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Buchmann, NicolasMonash Uni., Melbourne (AUS)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Soria, JulioMonash Uni., Melbourne (AUS)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bilsky, A.V.Institute of Thermal Physics, IOT, Novosibirsk (RUS)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tokarev, M.P.Institute of Thermal Physics, IOT, Novosibirsk (RUS)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lozhkin, V.A.Institute of Thermal Physics, IOT, Novosibirsk (RUS)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Markovich, Dmirti M.Institute of Thermal Physics, IOT, Novosibirsk (RUS)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Willert, Christianchris.willert (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2012
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Seitenanzahl:43
Name der Reihe:EU-AFDAR Deliverable 2.4
Status:veröffentlicht
Stichwörter:EU-FP7, AFDAR, Tomographic PIV, particle image velocimetry, flow measurement
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Antriebe (alt)
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L ER - Antriebsforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Virtuelles Triebwerk und Validierungsmethoden (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Antriebstechnik > Triebwerksmesstechnik
Hinterlegt von: Willert, Dr.phil. Christian
Hinterlegt am:26 Aug 2013 13:22
Letzte Änderung:26 Aug 2013 13:22

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