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龍圖騰網獲悉哈爾濱工業大學申請的專利單相機測定噴霧粒徑和三維速度的PTV裝置獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114862971B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-12發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210595965.4，技術領域涉及：G06T7/80；該發明授權單相機測定噴霧粒徑和三維速度的PTV裝置是由王輝;王翔宇;龍國徽;陳炫任;王超設計研發完成，并于2022-05-31向國家知識產權局提交的專利申請。

本單相機測定噴霧粒徑和三維速度的PTV裝置在說明書摘要公布了：單相機測定噴霧粒徑和三維速度的PTV裝置，解決了如何采用單相機獲得三維速度和位置信息的問題，屬于激光測速技術。本發明包括：激光發射器發出設定頻率的激光，入射至激光擴束器，擴束后產生非相關光對觀測區域進行照明，顯微鏡頭朝向觀測區域，高速相機與顯微鏡頭連接，通過顯微鏡頭拍攝觀測區域的噴霧圖像，并將噴霧圖像發送至處理器；處理器用于將所有噴霧圖像拍攝先后的時間順序進行存儲，獲得各噴霧圖像中所有液滴的形狀與位置特征，確定液滴的平均粒徑，通過PSF點擴散函數半波長值，獲得離焦距離，排除離焦距離的不合理情況，對相鄰兩張噴霧圖像對應液滴進行匹配，根據匹配后的兩個液滴的距離和間隔時間，獲得三維速度。

本發明授權單相機測定噴霧粒徑和三維速度的PTV裝置在權利要求書中公布了：1.單相機測定噴霧粒徑和三維速度的PTV裝置，其特征在于，包括高速相機1、顯微鏡頭2、激光擴束器6、激光發射器8和處理器12； 激光發射器8發出設定頻率的激光，入射至激光擴束器6，激光擴束器6擴束后產生非相干光5對觀測區域進行照明，顯微鏡頭2朝向觀測區域，高速相機1與顯微鏡頭2連接，通過顯微鏡頭2拍攝觀測區域的噴霧圖像，并將噴霧圖像發送至處理器12； 處理器12，用于將所有噴霧圖像拍攝先后的時間順序進行存儲，對噴霧圖像處理，獲得各噴霧圖像中所有液滴的形狀與位置特征，確定液滴的平均粒徑SMD，通過PSF點擴散函數半波長值與離焦距離的關系，獲得離焦距離，排除離焦距離的不合理情況，利用各噴霧圖像中液滴的位置與形狀特征，對相鄰兩張噴霧圖像對應液滴進行匹配，根據匹配后的兩個液滴的距離和間隔時間，獲得液滴移動速度，完成三維速度測定； 所述處理器12包括圖像導入及預處理模塊、自適應閾值切割模塊、液滴標號模塊、液滴離焦距離二義性排除模塊和特征匹配模塊； 圖像導入及預處理模塊，同時與自適應閾值切割模塊和特征匹配模塊連接，用于將所有噴霧圖像拍攝先后的時間順序進行存儲，逐張圖像進行預處理：去除背景及輪廓檢測，將預處理后的圖像發送至自適應閾值切割模塊； 自適應閾值切割模塊，與液滴離焦距離二義性排除模塊連接用于將預處理后的圖像進行灰度，及通過自適應閾值函數將圖像二值化，遍歷圖像中所有液滴，獲得單個液滴的形狀與位置特征，確定液滴的平均粒徑SMD； 液滴離焦距離二義性排除模塊，用于利用PSF點擴散函數半波長值χest計算被測液滴的離焦距離z，利用最大梯度法排除離焦距離z的不合理情況，得到液滴的真實離焦距離z′： 獲取PSF點擴散函數半波長值χest，根據χest＝f1z獲得離焦距離z； f1表示χest和離焦距離z的擬合關系； 式中，f為相機焦距，l表示被測液滴與透鏡之間的距離； 根據被測液滴的最大梯度，獲得被測液滴的焦點內參數lnfL3： 其中，表示被測液滴的最大梯度；dei為被測液滴直徑；Imax為被測液滴的最大灰度水平；Imin為被測液滴的最小灰度水平； 根據lnfLq＝f2z,dei分別獲得z1、z2對應的焦點內參數lnfL1和焦點內參數lnfL2； f2表示焦點內參數lnfLq與z、dei的擬合關系； 根據lnfL1、lnfL2和lnfL3的關系，排除離焦距離z的不合理情況，確定被測液滴的真實離焦距離z′為z1或z2： 特征匹配模塊，用于利用各噴霧圖像中液滴的位置與形狀特征，對相鄰兩張噴霧圖像對應液滴以特征和距離較近兩個因素為原則進行匹配，并通過V＝Lt計算液滴的移動速度，L表示相鄰兩張圖像中的同一液滴的移動距離，t表示相鄰兩張圖片的拍攝獲間隔時間。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人哈爾濱工業大學，其通訊地址為：150001 黑龍江省哈爾濱市南崗區西大直街92號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。