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Kapitel 7. Versuchauswertung mittels Objekverfolgung
ˆ Auftauchen: Ist die Summe einer Spalte gleich 0, so konnte diese Messung keiner
Prädiktion zugeordnet werden. Es wird ein neuer KF mit diesem Messwert initialisiert.
ˆ Verschwinden: Dieser Fall tritt auf, wenn einer Prädiktion kein Messwert zugeordnet
werden kann. Innerhalb der Assoziationsmatrix lässt sich dieser Fall dadurch erkennen,
dass die Zeilensumme gleich 0 ist.
Für die Initialisierung eines neuen Objektpfades wird eine neue Instanz der Klasse kalman
angelegt. Durch den zugehörigen Konstruktor wird der Zustandsvektor durch die Position
des Messwertes und die zu erwartende Geschwindigkeit erstellt. Die Initialwerte der
Geschwindigkeit bei den unterschiedlichen Pumpenspannungen lassen sich aus Tabelle 7.1
entnehmen.
Pumpenspannung [V] Geschwindigkeit (x,y) [Pixel]
100 (1,-15)
120 (1,-20)
130 (1,-25)
150 (1,-35)
Tabelle 7.1: Initialgeschwindigkeit bei Pumpenspannung.
Wird ein Objektpfad abgebrochen, so wird die zugehörige Klasseninstanz abgespeichert. Allerdings
erfolgt das Abspeichern nur, wenn der Pfad über mindestens drei Punkte verläuft.
Vor dem Abspeichern werden die Geschwindigkeiten noch in reale Geschwindigkeiten umgerechnet.
Die Berechnung erfolgt analog zur Umrechnung beim PIV-Verfahren (Gleichung
6.6). Die Umrechnungsfaktoren in diesem Versuchsaufbau sind
f x = 0,1516 mm
Pixel und
f y = 0,1538 mm
Pixel . (7.10)
Des Weiteren wird die durchschnittliche Geschwindigkeit an das übergeordnete Auswerteprogramm
zurückgegeben. Mit Durchschnitt aller dieser Werte werden dann neue Objektpfade
initialisiert.
7.5 Versuchsergebnisse
7.5.1 Verfolgung einzelner Partikel
Der Objektpfad eines einzelnen Partikels lässt sich mit dershow()-Methode der zugehörigen
Klasseninstanz veranschaulichen. Ein exemplarischer Objektpfad ist in Abb. 7.7 abgebildet.
In diesem Diagramm sind die Messungen (roter Stern), die Prädiktionen (grüner Kreis), die
Korrektur (schwarzes Kreuz) sowie die Suchbereiche (blau gestrichelt) eingezeichnet.
Masterarbeit Julian Paar 74