$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Wysokiej jakości surowe obrazy PIV zawierają równomiernie rozmieszczone cząstki pojawiające się z wysokim kontrastem na czarnym tle (Rysunek 4a). Aby skompensować nierównomierne oświetlenie obrazu, można przeprowadzić wstępne przetwarzanie obrazu w celu usunięcia jasnych obszarów, dostosowania kontrastu i normalizacji histogramów intensywności na wszystkich obrazach ze wszystkich kamer (rysunek 4b). Gdy eksperyment zostanie zasiew do odpowiedniej gęstości i zostanie przeprowadzona dokładna kalibracja, obrazy o zmienionym ognisku SA ujawnią w ostrości cząstki na każdej płaszczyźnie głębokości (Rysunek 5). Jeśli objętość pomiarowa jest zbyt duża, stosunek sygnału do szumu (SNR) na ponownie zogniskowanych obrazach będzie niski, co utrudni rekonstrukcję cząstek. Obrazy o zmienionym ognisku SA z dobrym SNR mogą być progowe, aby zachować ostre cząstki na każdej płaszczyźnie głębokości. Rysunek 6 przedstawia dwa obrazy progowe z dwóch kroków czasowych w płaszczyźnie głębokości Z = -10,6 mm. Wolumin progowy jest następnie analizowany w woluminach przesłuchań, które zawierają odpowiednią liczbę cząstek do wykonania PIV 3. Zastosowanie algorytmu 3DPIV do przeanalizowanej objętości daje pole prędkości płynu pokazane na rysunku 7; W tym przypadku pole przepływu jest indukowane przez modelowy fałd głosowy. Prędkość pola przepływu na zewnątrz strumienia jest bardzo mała, dlatego bardzo niewiele wektorów można zobaczyć poza tym obszarem. Przy t = 0 ms fałd głosowy jest zamknięty i występuje bardzo mała prędkość w polu. Największa prędkość w strumieniu przy t = 1 ms porusza się w dodatnim kierunku y i zmniejsza intensywność od t = 2 do 4 ms. Fałd zamyka się przy t = 5 ms, zmniejszając prędkość strumienia i cykl się powtarza. Obrazy te nie mają takiej samej gładkości, jak wielu poprzednich autorów, którzy prezentują do 100 uśrednionych obrazów, ponieważ każde przedstawione pole prędkości reprezentuje pojedynczą migawkę w czasie. Jako punkt odniesienia, poprzednie symulacje wykazały, że typowe błędy w obliczonych prędkościach są rzędu 5-10% dla każdej składowej prędkości, co obejmuje błąd z samego algorytmu PIV 1; dla algorytmu, którego używamy (MatPIV 11 przystosowany do 3D), wiadomo, że ten błąd jest duży w stosunku do innych kodów.
Szampańskie przepływy to kolejny obszar zainteresowań naukowych, który może skorzystać z możliwości 3D obrazowania pola świetlnego. Technikę SA można podobnie zastosować do pól przepływu bąbelkowego, w których światło lasera jest zastępowane rozproszonym białym podświetleniem, co skutkuje obrazami takimi jak pokazany na rysunku 8a, gdzie krawędzie pęcherzyków wydają się ciemne na białym tle. Po samokalibracji można zastosować wariant multiplikatywny algorytmu SA w celu uzyskania stosu ogniskowego z pęcherzykami ostro skupionymi na płaszczyźnie głębokości odpowiadającej głębokości pęcherzyka i rozmytymi z widoku na innych płaszczyznach, jak pokazano na rysunku 8b-d 7. Proste progowanie nie jest odpowiednią metodą ekstrakcji bąbelków, zamiast tego wykorzystuje się szereg zaawansowanych algorytmów ekstrakcji cech, jak opisano w punkcie 7.

Rysunek 1. Obraz kamer i fałdów głosowych z etykietami i układem współrzędnych.

Rysunek 2. Siatka kalibracyjna przy Z = 0 mm widziana ze wszystkich 8 kamer.

Rysunek 3. Widok z góry konfiguracji kamery z wyjścia autokalibracji wielu kamer. Kamery 1-8 są oznaczone cyframi i okręgami, a ich ogólny kierunek patrzenia jest oznaczony linią. Czerwona plama w pobliżu początku układu współrzędnych znajduje się w rzeczywistości 400+ punktów z siatki kalibracyjnej na każdej głębokości Z wykreślonej w 3D względem kamer.

Rysunek 4. Surowe obrazy pola cząstek widziane z kamery #6 w punktach t1 i t2 (a i b). Te same obrazy po wstępnym przetworzeniu (c & d).

Rysunek 5. Od lewej do prawej: Surowe obrazy SAPIV z nową ostrością na głębokości (a) Z = -5,9 mm, (b) -10,6 mm i (c) -15,3 mm.

Rysunek 6. Obrazy progowe w krokach czasowych (a) t1 i (b) t2 przy Z = -10,6 mm.

Rysunek 7. Trójwymiarowe pole wektorowe strumienia utworzone przez syntetyczne fałdy głosowe dla 6 kroków czasowych. Po lewej stronie pokazany jest izometryczny widok całego pola prędkości 3D. Cięcia płaszczyzn x-y i y-z są wykonywane przez środek fałdu głosowego, jak pokazano powyżej każdej kolumny.

Rysunek 8. Od lewej do prawej: Surowy obraz pola przepływu bąbelków z matrycy kamer i ponownie zogniskowane obrazy na głębokościach (b) Z = -10 mm, (c) 0 mm i (d) 10 mm. Okrąg podświetla bąbel, który leży na płaszczyźnie głębokości Z = -10 mm i znika z pola widzenia na innych płaszczyznach. Szczegóły eksperymentów z bąbelkami można znaleźć w 4.