振荡燃烧火焰图像处理

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摘 要：应用图像FFT、本征正交分解(POD)和动力学模态分解(DMD)3 种方法，对在振荡燃烧环境下的火焰图像进行分解，得到火焰脉动幅值、主频以及初始相位．其中通过图像FFT 方法分析图像中每一个像素灰度值时间序列，对其进行傅里叶变换，然后得到整体火焰的振荡特性．而POD 和DMD 方法将每一张火焰图像视为一个样本数据，以向量的形式表达，通过线性代数和矩阵分析等理论对样本数据进行分解．DMD 和图像FFT 两种方法得到的火焰脉动幅值和主频基本一致，可以得到单一频率(基频和各谐频)脉动特征，而POD 方法无法将各种振荡频率对应的脉动结构进行分离，得到总的脉动结构．结果表明上述3 种方法均可以捕捉振荡燃烧环境下火焰的主要脉动特征．