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Kapitel 3. Particle Image Velocimetry
Abb. 3.5: Grundidee des Template-Matching.
Nach [7, S.414ff] lassen sich für dieses Verfahren drei Aufgabenstellungen ableiten:
1. es muss ein Ähnlichkeitsmaß zwischen zwei Teilbildern definiert werden,
2. es muss eine Suchstrategie entwickelt werden um eine optimale Übereinstimmung
möglichst schnell zu finden,
3. es muss eine minimal zulässige Ähnlichkeit definiert werden.
Aus Sicht des PIV-Auswerteverfahren ergibt sich in diesem Zusammenhang also folgendes
Bild. Gegeben sind zwei Bilder, welche beleuchtete Tracer-Partikel enthalten und in einem
kurzen Zeitabstand nacheinander aufgenommen wurden. Ziel ist es, ein Vektorfeld zu
berechnen, das die mittlere Verschiebung der Partikel innerhalb einer lokalen Gruppe beschreibt.
Aus Sicht der digitalen Signalverarbeitung wird also ein System gesucht, dass ein
Eingangsbild G in ein Ausgangsbild G ′ transformiert. Dies ist in Abb. 3.6 dargestellt. Die
Transferfunktion dieses Systems H ist ein Abbild des Systemverhaltens und wird bestimmt
durch eine Verschiebungsfunktion d und einem Rauschanteil N. Die gesuchte Funktion ist
die Verschiebungsfunktion d, da diese die Bewegung der Partikel beschreibt.
Abb. 3.6: Signalflussdiagramm
Die Aufgabe besteht nun darin, diese Verschiebungsfunktion d aus den bekannten Bildern G
Masterarbeit Julian Paar 26