Novel vision based estimation techniques for the analysis of cavitation bubbles
Kavitasyon kabarcıklarının analizi için görmeye dayanan özgün kestirim teknikleri
- Tez No: 418600
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ÜNEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mikro görüntüleme teknolojilerindeki kayda değer gelişmeler sayesinde mikro/nano yapıların çok fazlı akış boyunca görüntülenmesi ve analizi son yıllarda oldukça ilgi görmüştür. Bu bağlamda, kabarcıkların izlenmesi ve onların yapısal ve hareket karakteristiklerinin tanımlanması biyomedikal uygulamalardaki hidrodinamik kavitasyon için oldukça önemlidir. Bu tezde, kabarcıklı kavitasyonun analizi için görme tabanlı özgün kestirim teknikleri geliştirilmiştir. Çok fazlı kabarcıklı akışın koni açısı ve ana akış etrafındaki saçılmış kabarcıkların dağılımları kavitasyon üreticisinin ağzını hedefe doğru pozisyonlamada ve tahrip edici kavitasyon etkisini kontrol etmede oldukça önemli niceliklerdir. Akışın koni açısını kestirmek için çok fazlı akış 3B Gaussian olarak modellenmiş ve ara kesitin kenar piksellerinden faydalanan Kalman süzgeci uygulanmıştır. Ana akış etrafında saçılmış kabarcık sürü dağılımlarının Gaussian olduğu varsayılıp kabarcık pozisyon verilerinin kovaryans matrisinin geometrik özelliklerinden faydalanılmıştır. Dahası, hidrodinamik kavitasyon boyunca tekli, ikili ve üçlü doğan kabarcıkların gelişimini takip etmek için yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Önerilen takip edici, bireysel tespit edilen kabarcıkların şekil ve hareket özelliklerini birleştirmekte ve iyi bilinen Bhattacharyya mesafesini kullanmaktadır. Ayrıca, takip edilen kabarcıkların dış hatları tekli doğan kabarcıkların hareket boyunca değişmeyen özelliklerini çıkarmak için eliptik Fourier tanımlayıcılar (EFD) kullanılarak modellenmiştir. Önerilen teknikleri doğrulamak için, hidrodinamik kavitasyon kabarcıkları 10 - 120 bar giriş basınçları altında üretilmiş ve parçacık gölge boyutlama tekniğiyle izlenmiştir. Deneysel sonuçlar oldukça umut vericidir.
Özet (Çeviri)
Visualization and analysis of micro/nano structures throughout multiphase flow have received significant attention in recent years due to remarkable advances in micro imaging technologies. In this context, monitoring bubbles and describing their structural and motion characteristics are crucial for hydrodynamic cavitation in biomedical applications. In this thesis, novel vision based estimation techniques are developed for the analysis of cavitation bubbles. Cone angle of multiphase bubbly flow and distributions of scattered bubbles around main flow are important quantities in positioning the orifice of cavitation generator towards the target and controlling the destructive cavitation effect. To estimate the cone angle of the flow, a Kalman filter which utilizes 3D Gaussian modeling of multiphase flow and edge pixels of the cross-section is implemented. Scattered bubble swarm distributions around main flow are assumed to be Gaussian and geometric properties of the covariance matrix of the bubble position data are exploited. Moreover, a new method is developed to track evolution of single, double and triple rising bubbles during hydrodynamic cavitation. Proposed tracker fuses shape and motion features of the individually detected bubbles and employs the well-known Bhattacharyya distance. Furthermore, contours of the tracked bubbles are modeled using elliptic Fourier descriptors (EFD) to extract invariant properties of single rising bubbles throughout the motion. To verify the proposed techniques, hydrodynamic cavitating bubbles are generated under 10 to 120 bars inlet pressures and monitored via Particle Shadow Sizing (PSS) technique. Experimental results are quite promising.
Benzer Tezler
- Model-based pose estimation of the tool center point ofcollaborative industrial robots (UR5) using a proposedfiducial marker system
Model tanımlı, UR5 manipulator ortasının posizyonunu tahim eden, olcum usaretli marker sistemi
HAMID MAJIDI BALANJI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. ALİ EMRE TURGUT
DR. ÖĞR. ÜYESİ LÜTFİ TANER TUNÇ
- Weak calibration and image-based rendering algorithms
Kalibrasyon ve imge-tabanlı üretme algoritmaları
YAKUP GENÇ
Doktora
İngilizce
1999
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolUnıversıty Of Illınoıs At Urbana-ChampaıgnBilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. JEAN PONCE
- Deep learning based crack detection with applications to structural health monitoring
Yapısal sağlık izlenmesinde derin öğrenme temelli çatlak tespiti
MAHTAB MOHTASHAM KHANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NAZIM KEMAL ÜRE
- Learning-based reconstruction methods for magnetic particle imaging
Manyetik parçacık görüntüleme için öğrenme tabanlı geriçatım teknikleri
ALPER GÜNGÖR
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TOLGA ÇUKUR
- Superpixel based image sequence representation and motion estimation
Süper pikseller ile görüntü dizilerinin betimlenmesi ve hareket kestirimi
KUTALMIŞ GÖKALP İNCE
Doktora
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH AYDIN ALATAN
PROF. DR. MÜBECCEL DEMİREKLER