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TSI-Insight3G PIV后处理软件 https://tsi.com/


美国 TSI 公司 / 流体力学仪器INSIGHT 3GTM全场图像测量软件
最佳的选择......仍然在不断地追求更加卓越
TSI公司郑重推出用于全场图像测量的划时代软件包—
—Insight3GTM。由于集成了 TSI 公司众多创新性的最新技
术研究成果，如 POD 分析、超级流动分析系统及立体标定
优化技术等，INSIGHT3G软件包已经在全场图像测量领域
成为最强大、最灵活以及用户界面最友好的操作平台。该操
作平台集成了激光诱导荧光系统（LIF）、粒子图像测速系统
（PIV）、粒子迹线测速系统（PTV）及全场速度 - 颗粒粒径
分析系统，用户可在风格完全一致的操作平台上完成所有类
型图像的采集、分析、后处理及结果显示等全部工作，先进
的内置算法集合保证了即使在恶劣的测量环境下也可以得到
可靠准确的测量结果。除此之外，通用平台下的模块化设计
使得软件对新技术的扩展以及对新的硬件部件的兼容扩充都
非常容易实现。
最新的特征
POD（本正正交分解）工具箱可以对得到的速度场
进行高级时空分析
* 对流场的完全分解可以分离出流动中不同的流
动结构
独一无二的超级流动分析系统集成了特殊的图像传
输存储功能，可以在相机满帧率状态下拍摄成千上
万张图像
* 在分析流场时域信息时这样的采样非常必要，该
系统可以发挥巨大作用
集成了最先进的颗粒迹线跟踪技术
* 可以得到空间分辨率最高的速度场测量结果
立体标定优化技术可以使立体 PIV 测量获得高精度的标定映射函数
* 可以自适应修正由于标定靶盘和激光片光不重合带来的系统误差
连续宏处理功能可以仅通过鼠标的拖动完成实验中不同硬件参数的设置组合和
后处理参数的不同搭配
* 可以节省实验中大量重复的参数设置工作，大大节省了实验时间
实验参数优化工具箱提供了高级速度场测量分析优化功能
* 优化实验参数，提高速度测量准确性
扩展硬件支持可以支持目前规模最大的专为图像测量设计的相机家族系列，而且 该相
机家族仍在不断扩展
* 从超高帧率相机到超高分辨率相机，从低噪音相机到高量子效率相机，我们庞大的
相机家族必有适合您实验的选择
扩展硬件功能，通过软件控制、用户的任意选择，可以实现相机的像素捆绑功能，该
功能可以在降低相机拍摄噪音的基础上，增加拍摄帧率
* 为全场标量测量（浓度 / 温度）提供有力工具
超级流动分析图像传输系统
为未来的图像分析而设计！
为了得到流动在时间域的统计信息，必须在一定的等
时间间隔下连续不断采集粒子图像，获得大量随时间变化
的速度场结果。对于一般的图像采集系统，只有两个选择，
将采集的图像存储在计算机或相机的内存上，或是直接储
存在它们的硬盘上。虽然内存的存取速度很快，可以保证
相机在全帧率状态下拍摄图像，但一般受到容量的限制，
只能进行大致上百幅的图像存储。虽然硬盘有更大的容量，
但受到存储速度的限制，它无法使相机工作在全帧率状态
下，即如果要把拍摄的图像直接储存在硬盘上，则只能降
低相机的拍摄帧率。这样的图像记录方式的另一个问题就
是丢帧的问题，即连续纪录的图像中会由于硬件问题丢失
掉个别帧，这样速度场的测量时间间隔就产生了不一致。
超级流动分析图像传输系统可以从根本上解决这样的问题。
利用超级流动分析图像传输系统，现在相机可以在全
帧率状态下把纪录的图
像直接传输到计算机上。
例如，POWERVIEWTM
2MP 相机可以在全帧率
下将 20,000 帧图像记录
下来，储存在计算机中，
这是12分钟的拍摄时间!
进一步的升级更可记录
超过 300,000 帧图像! 在
立体 PIV 应用中，超级流动分析图像传输系统更可以使两
个相机同时达到这样的传输速率，即总的图像数据的传输
速率将增加一倍!
本征正交分解 (POD)
挖掘隐藏在速度场背后的信息！
本征正交分解（POD）是强大的流动结构时空分析工
具。虽然其产生于二十世纪六十年代，但由于受到硬件设
备发展的影响，直到最近TSI公司才结合高时间分辨率PIV
系统将它应用于 PIV 测量系统的数据分析之中，并且在湍
流相干结构的特征描述中发挥了巨大的作用。
TSI 公司开发的 POD 分析工具包软件界面十分友好，
且方便用户操作。用户可以根据分析需要自行选择感兴趣
的分析区域，对其中的能量构成进行检验，并且选择对流
场的分解阶数。处理软件则根据用户选择的参数，利用快
速的算法得出正交分解后的各阶模式流场。在以后的测量
处理中，用户可以随时按照特定阶数的模式重组流场，观
察主要流动能量结构的发展状况，其中的各阶流动的速度
场细节、流线、涡量场、雷诺应力场及其他流动参数都可
以进行实时显示。目前，INSIGHT 3G 软件包是唯一集成
了这样高级时空分析的全场图像分析软件，在复杂湍流流
场的测量结果分析中，相比其他软件，它可以挖掘出隐藏
在速度场背后的许多信息，这些信息对流动结构变化的分
析在很多测量应用中起到非常关键的作用。

立体标定优化技术
在立体PIV测量中，标定时标定靶盘是否能放置的与激
光片光源重合是决定测量准确性的关键因素。虽然系统中
设置了一些小的装置帮助用户完成这样的操作，但实际过
程中，标定靶盘由于放置位置或者客观条件的限制，不可
避免的出现和激光片光源之间的位置偏差，可能是错位，可
能是微小的旋转，这样就直接导致标定结果的误差，从而
影响最终的速度测量精度。在最新研发的系统中，TSI公司
推出了标定优化技术，即软件通过两个相机的粗标定结果
和实际粒子图像的拍摄，可以自动修正由于标定靶盘与激
光片光不重合造成的系统误差，最终得出精确的三维速度
场测量结果。
先进的专有算法可以逐点计算出标定靶盘和激光片光
的不重合量。标定优化过程可以根据这样的计算结果修正
实际物理坐标（待测流动平面）和相机像素坐标之间的映
射函数。对于那些待测流场与相机之间有隔离窗的情况，标
定过程甚至可以在测量区域之外进行，然后利用标定优化
技术在实际测量中校正由于加入隔离窗产生的成像变形差
异。
利用可视化宏编程技术，立体标定优化工具可以在特
定的实验中进行反复应用，其执行过程通过简单的拖动鼠
标操作就可以完成。
连续宏处理功能
INSIGHT 3G 软件包提供了下一代批处理模式功能。
我们可以把操作过程编辑成一个批处理文件，利用这样的
处理模式处理一系列的粒子图像。进一步地，应用不同的
批处理文件处理不同实验条件下的粒子图像。早期的批处
理模式只允许单一的批处理文件应用于同一批图像数据的
拍摄和处理，然而在 PIV 实验中，改变实验条件后经常需
要改变后处理的算法，以获得最佳的处理结果，所以需要
这样的宏编辑功能更加灵活。
利用最新先进的连续宏处理功能，不同组的图像可
以分别使用不同的后处理过程，这样的选择只通过拖动
鼠标就可以轻松完成。这样，每一组图像就可以应用适
合它自己的处理算法进行处理，得到最佳的结果。处理
结果也会被分别放置在相应的目录下，INSIGHT3G 会
自动建立和管理这样的数据结构。拍摄和后处理过程所
设置的参数会被放置在相应的文件中，供以后调用和参
考，所有实验设置的参数和实验数据都会作完好的保存
和记录。这样的数据结构和数据处理过程可以使实验工
作者把更多的时间放在实验本身，而不是重复的实验参
数设置工作和设计繁复的后处理过程中。