显微成像技术测量雨、雾滴谱
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国家自然科学基金(41105023,4097 5013);公益性行业科研专项(GYHY201006004);江苏省自然科学基金(BK2010599)


Measurement of rain and fog droplet spectrum using photomicrography technology
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    摘要:

    云雾和降水滴谱参数(数密度和粒径)的智能化测量方法,多数是通过测量雨雾滴产生的阴影、光强或者散射能量进而间接反演估算实现的.应用显微摄影原理和嵌入式技术,研制了一套嵌入式显微成像自动测量样机,经几何尺度定标后,在南京信息工程大学气象楼顶,利用样机分别对2011年10月28日(毛毛雨天)和11月1、4日(雾天)的小水滴的影像进行外场采集和测量.初步实测结果表明样机可直接实时获取粒径在5~300 μm范围内的毛毛雨和雾滴的二维图像.经图像识别处理,得到了该范围内的毛毛雨和雾滴谱参数,并绘制了其数密度直方图.该样机体积小、质量轻,采用蓄电池电源供电,便于外场应用,其搭载的触摸屏可供多人同时观察样品并进行讨论,实时拍摄的图像以文件形式储存,便于分类管理、检索和编辑等后期处理.

    Abstract:

    Most of the intelligent methods for drop-size distribution parameters,including number density and particle size,are through measurement of shade,light intensity or scattering energy generated by rain droplets and subsequent retrieval estimation.In this paper,photomicrography and embedded technology are adopted to develop an embedded microscopic imager for automatic measurement of droplet spectrum.After calibration in geometric scale,the instrument is settled on the roof of meteorological building in Nanjing University of Information Science & Technology,and is tested for real-time droplet collection and measurement in the fog or drizzly days of Nov.1,Nov.4 and Oct.28,2011.Preliminary tests show that 2D images of fog and rain drops between 5μm and 300μm can be directly derived in real-time by the instrument.The drop-size distribution parameters of fog and rain within this context can be given after image processing,hence the histograms of their number density are drawn.This instrument is convenient to be used for field experiments with characteristics of small size and light weight.The equipped touch screen allows several researchers to observe sample and share information at the same time.That pictures are taken in real-time and saved in digital files is convenient for data processing and management.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

杨坤,徐芬,顾松山,张晶,谢媛,胡汉峰.显微成像技术测量雨、雾滴谱[J].南京信息工程大学学报(自然科学版),2013,5(1):43-49
YANG Kun, XU Fen, GU Songshan, ZHANG Jing, XIE Yuan, HU Hanfeng. Measurement of rain and fog droplet spectrum using photomicrography technology[J]. Journal of Nanjing University of Information Science & Technology, 2013,5(1):43-49

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  • 收稿日期:2012-03-19
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