PIV, PTV

水や空気等の流体の速度計測法の一種。 平面レーザー光などで測定空間に平面光を通しておいて 流体と同速度で運動する微小粒子を流れ中に混入し、 画像計測の手法によって粒子の速度を測定することで、 流体自身の速度の分布を求める方法である。

図3.55に示すようにエクスパンダーで縦に延ばしたレーザビーム を測定領域に照射するとそのビームを横切る粒子から散乱光が出る。 この散乱光を時間$\Delta t$間隔で２つのカメラに納める。 発光のタイミングとカメラのシャッターは 図の右に示した。

図 3.55: 2つのカメラを用いたPIV装置

図 3.56: 異なる時刻での２つの画像

このようにして撮影した二枚の画像は図3.56のようになる。 右側の図中の矢印はもちろん撮影画像ではない。 この撮影画像から粒子の移動量を求める 画像処理の方法がいくつかある。

二台のカメラのシャッタータイミングを合せることは市販のカメラでは 難しいので、特殊なカメラを利用することになる。 そこで、一台のカメラで二回のレーザーショットを記録して 一枚の画像の処理を行う方法もある。 これは自己相関法という。 この方法では速度の絶対値と方向はわかっても、 その方向の正負は判定できない。