[0024] 当l(x)–dl(x)+h+d时，M(x,y)＝0；
[0025] 遮盖M和图像亮度分布l为两个尺寸相同的矩阵，l(x)表示界面标记物出现区域的边界，h表示界面标记物和示踪粒子共存区域的高度，d表示缓冲区域的宽度，x、y表示像素点的平面位置坐标，h和d由相机
分辨率和相机倾
角确定；
[0026] 对于双帧曝光模式的图片，使用步骤S23中的变换矩阵对遮盖后的第二帧图像进行变形，将第一帧原图像的亮度分布中各个像素点的亮度值对应减去经过遮盖、变形后的第二帧图像的亮度分布中各个像素点的亮度值的两倍，得到第一帧图像的预处理结果；对第二帧图像采用相同的步骤进行处理。
[0027] 进一步地，对于第二图像预处理后出现亮度数值为负的情况，所述步骤S2还包括以下内容：
[0028] 将图像中各个像素数值类型变为无符号整型；或者将图像中出现负值的像素点的亮度值改为零。
[0029] 进一步地，所述步骤S3具体包括以下步骤：
[0030] 步骤S31：采用层析粒子图像测速空间重构算法重构用于界面识别的预处理图像，重构范围包括界面出现的区域；
[0031] 步骤S32：将重构出的三维空间沿照明光源的方向分为若干层，沿照明光源的方向
抽取数层图像求亮度平均值；
[0032] 步骤S33：对平均值对应的图像进行二值化，识别界面标记物在空间中的位置；
[0033] 步骤S34：对不同帧重复执行步骤S32和步骤S33，得到界面标记物在空间中位置的时间序列，去除位置反常的界面标记物，再进行序列插值和平滑，得到三维空间中的界面位置。
[0034] 进一步地，所述步骤S3包括以下步骤：
[0035] 步骤S31a：在用于界面识别的预处理图像中识别界面标记物的位置；
[0036] 步骤S32a：使用不同相机的数据在三维空间中重构界面标记物的位置；
[0037] 步骤S33a：去除位置反常的界面标记物，使用插值算法得到三维空间中的界面位置。
[0038] 进一步地，所述步骤S4中对用于计算速度场的预处理图像进行空间重构后对空间亮度分布进行以下处理：
[0039] 步骤S41：利用三维界面位置遮盖重构得到的空间亮度分布，即界面另一侧区域亮度被置为零；
[0040] 步骤S42：增强界面附近区域的图像质量：识别该区域的示踪粒子所在一侧区域占据的体像素，减少该区域中没有示踪粒子的体像素的亮度；
[0041] 步骤S43：在界面另一侧区域添加人工合成的随界面运动的虚拟粒子。
[0042] 进一步地，通过在第二图像预处理过程中保留部分界面标记物作为虚拟粒子，并且在所述第二图像预处理过程中需将第一帧原图像的亮度分布中各个像素点的亮度值对应减去经过遮盖、变形、高斯模糊后的第二帧图像的亮度分布中各个像素点的亮度值的两倍，得到第一帧图像的预处理结果，对第二帧图像采用相同的步骤进行处理。
[0043] 进一步地，所述步骤S1中布置界面标记物和示踪粒子的方式包括：
[0044] 对于可变形的物体，在其表面布置点状标记，标记的大小要大于示踪粒子以确保在
图像处理中得到区分，标记的布置
密度要小于播撒的示踪粒子密度；
[0045] 对于气液界面或液液界面，在液体侧的液面附近添加与示踪粒子不同的粒子作为标记物，标记物的直径大于示踪粒子且确保在图像处理中得到区分，标记物的密度小于示踪粒子的播撒密度。
[0046] 本发明具有以下效果：
[0047] 本发明的自由界面附近层析粒子图像测速方法，通过在自由界面附近布置标记物用于进行后续界面位置识别，布置示踪粒子用于进行后续速度场计算，然后在粒子图像中区分界面标记物和示踪粒子后，对原粒子图像进行第一图像预处理以得到用于界面识别的预处理图像，对原粒子图像进行第二图像预处理以得到用于计算速度场的预处理图像，最后基于用于界面识别的预处理图像识别界面位置，基于用于计算速度场的预处理图像进行速度场计算，消除了粒子图像中示踪粒子对于界面位置识别结果的干扰和界面标记物对于速度场计算结果的干扰，不仅可以获取准确度较高的速度测量结果，而且还可以同时准确地识别自由界面位置，尤其适用于气液界面或液液界面的测量。
[0048] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
[0049] 构成本
申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性
实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0050] 图1是本发明优选实施例的自由界面附近层析粒子图像测速方法的流程示意图。
[0051] 图2是本发明优选实施例的图1中的步骤S1的子流程示意图。
[0052] 图3是本发明优选实施例的图1中的步骤S2的子流程示意图。
[0053] 图4是本发明优选实施例的图1中的步骤S3的子流程示意图。
[0054] 图5是本发明优选实施例的图1中的步骤S3的另一子流程示意图。
[0055] 图6是本发明优选实施例的图1中的步骤S4的子流程示意图。
具体实施方式
[0056] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和
覆盖的多种不同方式实施。
[0057] 如图1所示，本发明的优选实施例提供一种自由界面附近层析粒子图像测速方法，尤其适用于气液界面或者液液界面附近的测量，不仅可以获取准确度较高的速度测量结果，而且还可以同时准确地识别自由界面位置。所述自由界面附近层析粒子图像测速方法包括以下步骤：
[0058] 步骤S1：布置至少三台相机和照明光源，并对相机的位置进行标定，布置界面标记物和播撒示踪粒子后利用相机拍摄得到粒子图像；
[0059] 步骤S2：对粒子图像进行预处理：在粒子图像中区分界面标记物和示踪粒子并得到界面标记物在粒子图像中的分布和相邻两帧图像之间界面标记物的移动关系，对原粒子图像进行第一图像预处理以得到用于界面识别的预处理图像，对原粒子图像进行第二图像预处理以得到用于计算速度场的预处理图像；
[0060] 步骤S3：基于用于界面识别的预处理图像识别界面位置；
[0061] 步骤S4：基于用于计算速度场的预处理图像进行空间重构和互相关计算以获取速度场。
[0062] 在本实施例中，所述自由界面附近层析粒子图像测速方法，通过在自由界面附近布置标记物用于进行后续界面位置识别，布置示踪粒子用于进行后续速度场计算，然后在粒子图像中区分界面标记物和示踪粒子后，对原粒子图像进行第一图像预处理以得到用于界面识别的预处理图像，对原粒子图像进行第二图像预处理以得到用于计算速度场的预处理图像，最后基于用于界面识别的预处理图像识别界面位置，基于用于计算速度场的预处理图像进行速度场计算，消除了粒子图像中示踪粒子对于界面位置识别结果的干扰和界面标记物对于速度场计算结果的干扰，不仅可以获取准确度较高的速度测量结果，而且还可以同时准确地识别自由界面位置，尤其适用于气液界面或液液界面的测量。另外，该方法中相机得到的画面同时用于界面测量和速度场测量，有效减少了相机的使用量，降低了测量复杂性和成本。
[0063] 可以理解，如图2所示，所述步骤S1具体包括以下内容：
[0064] 步骤S11：布置相机和
激光器：将三台以上的相机对准界面附近的预备测量区域，方向以侧面为宜。为防止界面起伏遮挡
视野，同时为了更好地定位界面位置，相机需要有一定的
俯仰角，从而使被测量的界面在图像中呈条带状分布，且尽量不重叠在一起。另外，由于示踪粒子和界面标记物需要在相机中清晰成像，同时照明光源要有一定厚度，并且需要减小镜头
光圈以增加景深，在该过程中可以采用移轴适配器或移轴镜头以帮助被照明的粒子在倾斜布置的相机中清晰成像。
[0065] 步骤S12：使用有一定厚度的面状照明光照亮实验区域，可以使用经扩束的激光，也可以使用发光
二极管等非激光光源。对于界面对照明光反射影响成像质量的情况，可以令照明光以一定角度倾斜照明实验区域，从而使界面的反射光不被相机记录。
[0066] 步骤S13：标定相机位置：使用带有规则图样的标定板标定相机位置，需要在多个平面内标定，标定时尽可能临
时移除测量区域中的物体，或者改变液面高度。为提高标定质量，应当令标定版尽量占满相机视野。得到空间基准平面和相机图像之间的变换函数和各相机在基准面上各处的视角。
[0067] 步骤S14：布置界面标记物：界面标记物布置分为两种情况，一种是测量可以变形的物体附近速度场时的标记物布置，另一种是测量气液界面/液液界面附近速度场时的标记物布置，具体如下：
[0068] 对于可以变形的物体，在其表面布置点状标记，如在物体表面
喷涂白色哑光漆，或在物体成型时在里面加入可以散射光线的颗粒，使物体表面呈现散点状图案，标记大小应略大于示踪粒子大小以确保在图像处理中得到区分，例如示踪粒子在画面中直径约为2像素时，标记大小以约为5像素为宜，标记的布置密度以略低于测量时播撒的示踪粒子密度为宜，以便减少空间重构过程中示踪粒子和界面标记物互相干扰的情况发生；
[0069] 对于气液界面/液液界面，可以在界面另一侧液体的液面附近中添加与示踪粒子不同的其它粒子作为界面标记物，同样使标记物直径略大于示踪粒子以便区分，标记的布置密度以略低于测量时播撒的示踪粒子密度为宜，以便减少空间重构过程中示踪粒子和界面标记物互相干扰的情况发生。
[0070] 另外，界面标记物的空间密度需要足够高，使其在空间重构时可以得到空间中足够密度的点，以便准确定位界面位置。
[0071] 步骤S15：获取粒子图像：使用相机拍摄经照明的粒子图，拍摄类型主要分为两类：双帧曝光，即每台相机在极短时间间隔内连续拍摄两帧图像；多帧曝光，即每台相机连续以相同时间间隔曝光，曝光时间间隔极短。
[0072] 可以理解，所述步骤S2中具体通过以下步骤得到界面标记物在原始粒子图像中的分布：
[0073] 综合利用界面标记物和示踪粒子的半径、亮度和在画面中移动速度的差异来确定界面标记物在不同相机的画面中大致出现的范围，再使用腐蚀方法和周围区域亮度计数方法大致确定界面标记物在画面中出现的区域；由于界面标记物在画面中亮度和半径均大于示踪粒子，通过腐蚀算法和周围区域亮度计数方法可以消除示踪粒子，同时保留大部分的界面标记物，从而消除了示踪粒子对于界面位置识别结果的干扰，提高了界面识别的准确度。
[0074] 对相邻两帧画面进行互相关计算，查询窗口移动范围限定在界面标记物位移范围附近，若该查询窗口所在区域有界面标记物，互相关的相关系数将会接近于1，若没有界面标记物，相关系数接近于0，由此也可以大致确定界面标记物在画面中所出现的区域；同时，界面标记物在相邻两帧图像之间界面标记物的移动关系通过相邻两帧图像之间计算互相关，寻找相关峰所在位置得到。
[0075] 综合以上两个依据，判断界面标记物在画面中出现的范围，并得到该范围对应的上边界，再使用锁相平均平滑上边界的位置。
[0076] 特别地，对于气液界面附近区域空气流动的情况，此
时空气速度大于液体速度，相机视角略微倾斜向下时，实验中所获得的图像按内容从上到下可以分为三层：只有示踪粒子的区域、兼有示踪粒子和界面标记物的区域、只有界面标记物的区域。此时，对相邻两帧图像进行互相关计算，并且在互相关计算中限制查询窗口移动范围，使其与界面标记物在相邻两帧图像之间的移动相匹配，在界面标记物出现的区域互相关的相关峰高度接近1，不出现的区域高度接近0。综合互相关可靠性较大的区域和图像界面标记物较多的区域可以得到界面标记物在每台相机画面中出现的位置。此外互相关计算处理的结果即是相邻两帧图像之间界面标记物的移动关系。其中，若相邻两帧图像的互相关峰值低于
阈值，则令其移动量为0。
[0077] 例如，在双帧曝光的模式下，第一帧互相关系数分布为C1，界面标记物分布为M1；第二帧互相关系数分布为C2，界面标记物分布为M2。这时可以用互相关得到的界面标记物速度场变形C2和M2，推测其在第一帧时的分布，将其和C1、M1相加，结果大于阈值的区域应为界面标记物在图像中出现的区域。
[0078] 在本实施例中，先利用界面标记物和示踪粒子两者在半径、亮度、移动速度的不同来确定界面标记物大致出现的范围，再使用腐蚀方法和周围区域亮度计数方法来确定界面标记物出现的区域，同时对相邻两帧画面的互相关计算结果来确定界面标记物出现的区域，结合上述两种判断依据，可以准确地区分界面标记物和示踪粒子，并且可以准确地得到界面标记物在粒子图像中的分布和相邻两帧图像之间界面标记物的移动关系，确保后续进行界面位置识别和速度场计算的
基础数据是准确可靠的。并且，针对气液界面附近区域空气流动的特殊情况，先在互相关计算中限制了查询窗口的移动范围，使之与界面标记物在相邻两帧之间的移动相匹配，从而可以准确地捕捉到界面标记物，并利用腐蚀图像减弱了示踪粒子后再计算区域亮度平均值来得到标记物在图像中的分布和在相邻两帧图像之间的移动关系，消除了示踪粒子的干扰，提升了后续基于界面标记物进行界面位置识别的准确度。
[0079] 可以理解，如图3所示，所述步骤S2中对原粒子图像进行第一图像预处理以得到用于界面识别的预处理图像具体包括以下步骤：
[0080] 步骤S21：遮盖画面中界面标记物存在区域以外区域的亮度分布，使其亮度值为零，分别得到遮盖后的多帧图像的第一亮度分布；
[0081] 步骤S22：采用图片形态学灰度开操作对遮盖后的多帧图像分别进行处理，分别得到多帧图像的第二亮度分布；
[0082] 步骤S23：基于相邻两帧图像之间界面标记物的移动关系得到两帧图像之间图像变形的变换矩阵；
[0083] 步骤S24：基于变换矩阵得到用于界面识别的预处理图像：使用变换矩阵将第二帧图像变换得到第一帧图像所在时刻应出现的亮度分布情况，且将该亮度分布和第一帧图像的第二亮度分布进行对比并取各像素点的亮度值较小者，从而得到第一帧图像的预处理结果，按照同样的方式得到第二帧图像的预处理结果。
[0084] 可以理解，所述步骤S24具体为：对变换矩阵进行插值得到后一帧图像的第一亮度分布相对于前一帧图像的第一亮度分布各个像素的位移值，从而得到前一帧图像的第一亮度分布中各像素点在后一帧图像的第一亮度分布中的位置，再将前一帧图像的第一亮度分布分别插值到各个像素点上，从而得到前一帧图像的第一亮度分布按照该变换矩阵移动后的预处理图像，且该预处理图像中的各个像素点的亮度值取前一帧图像的第二亮度分布中的亮度值和预处理图像中的亮度值的较小者；按照同样的方式得到后一帧图像的第一亮度分布按照该变换矩阵移动后的预处理图像，且该预处理图像中的各个像素点的亮度值取后一帧图像的第二亮度分布中的亮度值和预处理图像中的亮度值的较小者。
[0085] 例如，对于双帧曝光的情况，如某相机第一帧图像的亮度分布为l1，第二帧图像的亮度分布为l2，使用遮盖去除不存在界面标记物区域的图像，使之数值为0。经遮盖后得到的第一亮度分布分别为M(l1)和M(l2)，再经图片形态学灰度开操作(即先腐蚀后膨胀)后得到第二亮度分布分别为O(M(l1))和O(M(l2))。基于步骤S1中得到的相邻两帧图像之间界面标记物的移动关系得到两帧之间图像变形的变换关系，即得到两帧之间图像变形的变换矩阵VM。具体而言，变换矩阵VM和图像中部分位置相对应，并且沿图像的x方向和y方向间隔若干像素出现一次。对VM插值后可以得到l2相对于l1各像素点的位移值，从而得到l1中各像素点在l2中的位置，再将亮度分布l1插值到各个像素点上，可以得到l1移动VM后的图像T_[VM](l1)。然后将min(O(M(l1)),T_[-VM](O(M(l2))))作为预处理后第一帧的图像，min(T_[VM](O(M(l1))),O(M(l2)))作为预处理后的第二帧图像，其中最小值为各像素相比较的结果。
[0086] 而对于多帧曝光的情况，设相邻三帧亮度分布分别为l1、l2、l3，l2相对l1移动为VM1，l3相对于l2移动为VM2，第二帧的处理结果可以是min(T_[VM](O(M(l1))),O(M(l2)),T_[-VM2](O(M(l3))))，或(min(T_[VM](O(M(l1))),O(M(l2)))+min(O(M(l2)),T_[-VM2](O(M(l3)))))/2，或其他类似结果。
[0087] 可以理解，由前述步骤已经得到界面标记物在原始粒子图像中出现的区域，所述步骤S2中对原粒子图像进行第二图像预处理以得到用于计算速度场的预处理图像具体包括以下内容：
[0088] 采用遮盖方法M(l)＝M(x,y)*l(x,y)对原粒子图像进行遮盖，分别得到遮盖后的多帧图像的第一亮度分布，其中l(x,y)为亮度分布，遮盖M和图像亮度分布l为两个尺寸相同的矩阵，实施遮盖方式为两个矩阵对应位置相乘，得到一个尺寸与之相同的新矩阵；
[0089] 当y
[0090] 当l(x)–d
[0091] 当l(x)
[0092] 当l(x)+h
[0093] 当y>l(x)+h+d时，M(x,y)＝0；
[0094] l(x)表示界面标记物出现区域的边界，h表示界面标记物和示踪粒子共存区域的高度，d表示缓冲区域的宽度，缓冲区域是指遮盖值从0到0.5过渡的区域，x、y表示像素点的平面位置坐标，h和d由相机分辨率和相机倾角确定，一种典型的参数为h＝100，d＝20；
[0095] 使用步骤S23中的变换矩阵对遮盖后的第二帧图像进行变形，将第一帧原图像的亮度分布中各个像素点的亮度值对应减去经过遮盖、变形后的第二帧图像的亮度分布中各个像素点的亮度值的两倍，得到第一帧图像的预处理结果；对第二帧图像采用相同的步骤进行处理。
[0096] 对于双帧曝光的情况，若第一帧亮度分布为l1，第二帧亮度分布为l2，处理后第一帧亮度分布为l1–2*T_[-VM](M(l2))，第二帧亮度分布为l2–2*T_[VM](M(l1))；
[0097] 对于多帧曝光的情况，设相邻三帧亮度分布分别为l1、l2、l3，l2相对l1移动为VM1，l3相对于l2移动为VM2，处理后第二帧亮度分布为l2–T_[VM1](M(l1))-T_[-VM2](M(l3))。
[0098] 可以理解，在进行第二图像预处理之后可能会出现某些像素点的亮度数值为负的情况，这可能影响到互相关的结果。作为优选的，所述步骤S2还包括以下内容：
[0099] 将图像中各个像素数值类型变为无符号整型；或者将图像中出现负值的像素点的亮度值改为零。
[0100] 可以理解，如图4所示，所述步骤S3具体包括以下步骤：
[0101] 步骤S31：采用层析粒子图像测速空间重构算法重构用于界面识别的预处理图像，重构范围包括界面出现的区域；
[0102] 步骤S32：将重构出的三维空间沿照明光源的方向分为若干层，沿照明光源的方向抽取数层图像求亮度平均值；
[0103] 步骤S33：对平均值对应的图像进行二值化，识别界面标记物在空间中的位置；
[0104] 步骤S34：对不同帧重复执行步骤S32和步骤S33，得到界面标记物在空间中位置的时间序列，去除位置反常的界面标记物，再进行序列插值和平滑，得到三维空间中的界面位置。
[0105] 在所述步骤S31中，采用MART(Multiplicative Algebraic Reconstruction Technique乘积代数重构技术)、LOS(Line of sight视线)、MTE(Motion Tracking Enhancement运动追踪增强)中的任一种算法或多种算法的组合重构第一粒子图像。
[0106] 在所述步骤S32中，步骤S31重构的空间亮度分布反映了界面标记物在空间中的分布，现在需要由此得到界面在三维空间中的位置。重构出的三维空间沿垂直于照明光源的方向(即z方向)可以分为若干层，例如100层，每层对应界面位置处有零星分布的界面标记物，每层图像中还有来自原始图像和空间重构算法的噪音。沿垂直于照明光源的方向抽取数层图像求亮度平均值，层数合适时，平均值对应的图像中界面上标记物间距可以有效减小，如在10体像素以内。
[0107] 在所述步骤S33中，对平均值对应的图像进行二值化，识别界面标记物在空间中的位置，由此可以得到z方向一定范围内的界面标记物在空间中的位置。
[0108] 在所述步骤S34中，对z方向的不同取层范围和不同帧图像进行上述操作，从而得到一个关于界面标记物在空间中位置的时间序列，再在时间序列中去除位置反常的标记物，对上述时间序列进行插值和平滑，从而得到三维空间中的界面位置。
[0109] 可以理解，如图5所示，作为另一种选择，所述步骤S3包括以下步骤：
[0110] 步骤S31a：在用于界面识别的预处理图像中识别界面标记物的位置；
[0111] 步骤S32a：使用不同相机的数据在三维空间中重构界面标记物的位置；
[0112] 步骤S33a：去除位置反常的界面标记物，使用插值算法得到三维空间中的界面位置，插值算法可以采用线性插值、Airy函数插值等。
[0113] 可以理解，所述步骤S4中基于第二粒子图像进行空间重构和互相关计算以获取速度场的过程与普通层析粒子图像测速方法相似，故在此不再赘述。所述步骤S4相对于现有的普通层析粒子图像测速方法的改进在于，对于界面附近区域，普通方法的计算结果不令人满意，即出现由于界面附近缺少粒子，预处理后残留的界面标记物在空间重构后在界面附近产生幽灵粒子等原因造成的计算错误。所述步骤S4采用以下手段减少以上因素对测量结果造成的不良影响，具体地，
[0114] 如图6所示，所述步骤S4中在对第二粒子图像进行空间重构后对空间亮度分布进行以下处理：
[0115] 步骤S41：利用三维界面位置遮盖重构得到的空间亮度分布，即界面另一侧区域亮度被置为零；
[0116] 步骤S42：增强界面附近区域的图像质量：识别该区域的示踪粒子所在一侧区域占据的体像素，减少该区域中没有示踪粒子的体像素的亮度；
[0117] 步骤S43：在界面另一侧区域添加人工合成的随界面运动的虚拟粒子。
[0118] 在所述步骤S41中，三维界面位置已经在步骤S3中得到，界面另一侧指的是速度场测量所在侧的对侧。
[0119] 在所述步骤S42中，界面附近区域为层状区域，在实施测量一侧，界面附近区域的高度由相机分辨率和相机倾斜角所确定，一般高度为20到50像素。首先识别该区域的示踪粒子所占据的体像素，其典型特征为直径小于3像素的亮点，亮度和距离界面较远区域的示踪粒子相似。随后减少该区域中没有示踪粒子的体像素的亮度。该方法需要的计算资源较大，但是图像处理效果较好。还有一种较简便的处理方法是对该区域进行高通滤波，不过简单的高通滤波的
缺陷是容易引入噪声，并且对重构得到的示踪粒子周围的线状亮斑处理效果不好。
[0120] 在所述步骤S43中，由于跨越界面的查询窗口可能出现缺少示踪粒子的情况，会对互相关结果造成不良影响，因此需要添加随界面运动的虚拟粒子。由于自由界面自身会移动和变形，虚拟粒子不能出现在空间中某一位置而不移动，最佳的虚拟粒子移动方式是其可以如实反映界面另一侧
流体或固体的运动。如果无法确定界面另一侧的运动情况，可以令虚拟粒子跟随界面一起运动，通过对相邻两帧界面位置进行的互相关计算可以得到界面不同位置的相速度，而虚拟粒子的移动速度可以通过界面相速度插值得到。虚拟粒子的亮度、直径和分布密度随示踪粒子而定，一种参数是亮度取示踪粒子平均亮度的1/2，直径和示踪粒子平均直径相同，分布密度略低于示踪粒子。虚拟粒子分布区域厚度与计算速度时第一次互相关的查询窗口尺度相近。
[0121] 另一种较简便的添加虚拟粒子的方式是在第二图像预处理过程中保留部分界面标记物作为虚拟粒子，但是这要求原始图像具有较高质量。具体要求是：界面标记物空间分布密度足够，使互相关计算速度场时界面附近的查询窗口内有足够数量的粒子；界面标记物空间密度不可过高，以减少界面附近幽灵粒子出现的
频率；界面标记物亮度不可过高，使在界面附近进行互相关计算时标记物对互相关的影响小于示踪粒子对互相关的影响。但是可以通过图像预处理改善图像质量，如在图像预处理的带状遮盖区中进行高通滤波计算，或在准备重构的图像上减去经变形的相邻帧的图像，此处变形依据为界面标记物在两帧之间的位移。即将所述步骤S2中的“遮盖前的第一帧图像的亮度分布中各个像素点的亮度值对应减去经过遮盖、变形后的第二帧图像的亮度分布中各个像素点的亮度值的两倍，得到第一帧图像的预处理结果”
修改为“遮盖前的第一帧图像的亮度分布中各个像素点的亮度值对应减去经过遮盖、变形、高斯模糊后的第二帧图像的亮度分布中各个像素点的亮度值的两倍，得到第一帧图像的预处理结果”。对于第二帧图像同样采用相同的方式进行处理。
[0122] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
