سحر انصاری
سحر انصاری
پایاننامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران گرایش آب و سازه هیدرولیکی
برآورد سرعت سطحی جریان با استفاده از تکنیک پردازش تصویر
اساتید راهنما:
دکتر یوسف رضایی
دکتر بهرام رضایی
اساتید داور:
دکتر جلال صادقیان
دکتر مرتضی حیدری مظفر
پژوهشگر:
سحر انصاری
3 تیر 1397 ساعت 10 صبح
سمینار2 دپارتمان عمران
Thesis Submitted for Master of Science of Civil Engineering Hydraulic Structures Subfield
Title
Water Surface Velocity Measurement in Open Channel Using Image Processing Technique
Supervisor:
Dr. Yosef Rezaei
Dr. Bahram Rezaei
Referee:
Dr. Jalal Sadeghian
Dr. Morteza Heidari Mozafar
By:
Sahar Ansary
24, 06, 2018 10 am
Seminare2 Omran
چکیده:
اندازهگیری میدان جریان در آزمایشهای هیدرولیک کماکان یکی از دغدغههای اصلی محققین مختلف است. با پیشرفت علم هیدرولیک و پیچیده شدن هر چه بیشتر آزمایشهای مربوطه، در دو دهه اخیر سعی شده است تا تجهیزات و روشهای اندازهگیری دقیقتری ارائه و استفاده گردد. تجهیزات اندازهگیری کنونی از جمله سرعتسنجهای مکانیکی، جریانسنج، داپلر لیزری و دیگر تجهیزات مشابه از دقت مناسبی در اندازهگیری متغیرهای جریان مانند سرعت برخوردار هستند؛ اما این تجهیزات بهطور کلی اندازهگیریها را بهصورت نقطهای انجام میدهند و بهدلیل سریع بودن فرآیندهای جریان، قادر به اندازهگیری میدان سرعت جریان نیستند. همچنین همه این تجهیزات برای اندازهگیری سرعت جریان باید در نزدیکی یا در تماس مستقیم با آب باشند. امروزه با پیشرفت تجهیزات اپتیکی و افزایش وضوح تصاویر و سرعت تصویربرداری دوربینهای دیجیتال، روش پردازش تصویر میتواند جایگزینی برای روشهای پر هزینه کنونی باشد. محدودیتهای فوق در استفاده از روشهای کنونی در تعیین سرعت آب و برآورد دبی باعث شده است تا محققین بهدنبال روشهای جدیدی در برآورد سرعت سطحی جریان باشند، روشهایی که میتوانند بهصورت پیوسته، سرعت سطحی و دبی جریان را برآورد نمایند و همچنین به عنوان روشی جدید و نو مورد توجه قرار گیرند و پایه و اساس تحقیقات بعدی در این زمینه باشند. مطالعه حاضر، نتایج کار آزمایشگاهی صورت گرفته برای برآورد سرعت سطحی جریان با استفاده از پردازش تصویر را ارائه میدهد. بهمنظور استفاده از تکنیک پردازش تصویر از نرمافزار Matlab استفاده شده است و بهمنظور برآورد دقت روش حاصله، سرعتها نیز با استفاده از سرعتسنج ADV برداشت شد. همچنین از الگوریتم PIV برای برآورد سرعت سطحی و فاصله هر شناور تا دیواره کانال استفاده شد. پروفیلهای سرعت عرضی و قائم و کانتور سرعتها با استفاده از نتایج ADV ترسیم شد و در نهایت نتایج پردازش تصویر با نتایج دادههای آزمایشگاهی موجود مقایسه شدند و جذر متوسط خطا برابر 06/3 بهدست آمد. مقایسه نتایج آزمایش PIV با نتایج ADV نشان داد که انطباق خوبی بین نتایج ADV و نتایج حاصل از پردازش تصویر وجود دارد. این امر تصدیق میکند که سرعتهای سطحی با استفاده از تکنیک PIV بهدرستی اندازهگیری شدهاند و ابزارهای اندازهگیری مبتنی بر تصویر یک ابزار اندازهگیری مناسب برای برآورد سرعت سطحی جریان است و میتوان از آن برای برآورد سرعت در مقیاسهای وسیع و همچنین بهمنظور کارهای تحقیقاتی در مقیاس کوچک استفاده کرد.
واژههای کلیدی: پردازش تصویر، سرعت سطحی، روش PIV، سرعتسنجی ذرات تصویر، ADV
Abstract:
Measuring the flow variables in hydraulic experiments is still a major concern. By the advancement of hydraulic science and the increasing complexity of the relevant experiments, over the past two decades, efforts have been made to provide more precise measuring equipment and methods. Current measuring equipment, such as mechanical velocimeters, flowmeter, laser doppler, etc., have the proper accuracy in measuring flow variables such as velocity, but these devices generally measures variables at a point and because of the speed of flow processes, they can not measure the Velocity field. Also, for measuring the flow, all of these methods require to be near or in direct contact with water. Nowadays, By the advancement of optical equipment and increasing the resolution of images and the speed of imaging digital cameras, image processing is a good alternative to costly current methods, and can be used to measure turbulent and fast streams. The above limitations in using current methods in determining surface water velocity and discharge estimates have led to new methods for estimating surface water velocities that can be used to estimate surface velocity and discharge velocity. Current trends, as well as new and new ways to become the foundation for further research in this area. This study presents the results of laboratory work performed to estimate velocity using image processing. Due to using image processing technique, MATLAB software was used. In order to estimate the accuracy of the method, velocities were also calculated using ADV velocimeter. Also, the PIV algorithm was used to estimate the surface velocity and the distance between each float and the channel wall. Vertical and Transverse velocity profiles and velocity contours were obtained using ADV results and TecPlot software. Image processing results were compared with the results of available experimental data. The average root mean square error associated with the image processing method and laboratory results was obtained at 0.063. Comparing the results of the PIV with the ADV results showed that there is a good agreement between the ADV results and the results of image processing. This confirms that surface velocities have been accurately measured using the PIV technique and Image-based techniques are a good measuring tool for surface velocity measurements, and can be used to estimate velocity on a large scale as well as for small-scale research work.
Key Words: Image Processing, Surface Velocity, PIV Method, Particle Image Velocimeter, ADV.
رزومه علمی پژوهشی
1- مشخصات فردی:
| تاریخ تولد: 1/4/1371 | نام : سحر نام خانوادگی: انصاری |
| محل تولد: همدان | نام پدر : غلامحسین |
تلفن تماس: 09186081763 | پست الکترونیکی: s.ansari94@basu.ac.ir |
2- سوابق تحصیلی
معدل | کشور/ شهر محل تحصیل | نام واحد آموزشی | گرایش | رشته تحصیلی | مقطع تحصیلی | |
16.91 | همدان | دانشگاه بوعلی سینا | سازه هیدرولیکی | عمران | فوق لیسانس |
3- مقالات ارائه شده در همایشها و کنفرانسهای علمی:
ردیف | عنوان مقاله | زمان برگزاری | نوع ارائه |
1 | بررسی روشهای برآورد سرعت سطحی جریان با استفاده از تکنیک پردازش تصویر | پانزدهمین کنفرانس ملی هیدرولیک ایران – 24 و 25 آذر 1395 کد مقاله 15Hydro-13912 | شفاهی |
2 | شبیهسازی عددی میدان جریان در اطراف موانع میلهای یک ردیفه با استفاده از نرمافزار Flow-3D و مقایسه آن با نتایج آزمایشگاهی | شانزدهمین کنفرانس ملی هیدرولیک ایران – 15 و 16 شهریور 1396 کد مقاله BIC-00326-AB | شفاهی |
3 |
|
|
|
4- مدارک و دورههای آموزشی:
ردیف | نام دوره | سطح | میزان ساعات دوره | تاریخ |
1 | گواهینامه فنی حرفهای بارگذاری زلزله بر اساس آییننامه 2800 زلزله | عالی | 30 | 01/6/1392 |
2 | گواهینامه فنی حرفهای تحلیلگر و طراح پی با برنامه SAFE | خیلی خوب | 56 | 05/7/1392 |
3 | گواهینامه فنی حرفه ای تحلیلگر و طراح سازههای سهبعدی با برنامه ETABS | عالی | 112 | 01/6/1392 |
4 | گواهینامه فنی حرفهای مسئول متره و برآورد راهسازی | خیلی خوب | 320 | 05/7/1392 |
5 | گواهینامه فنی حرفه ای کارور اتوکد | عالی | 112 | 1/12/1392 |
5- نرمافزارها و مهارتها :
ردیف | نرم افزار | سطح |
1 | نرم افزار Excel, word, office | پیشرفته |
2 | نرم افزار Access | پیشرفته |
3 | نرم افزار Etabs | پیشرفته |
4 | نرم افزار Safe | پیشرفته |
5 | نرم افزار Geo Studio | پیشرفته |
6 | نرم افزار Flow-3D | پیشرفته |
7 | نرم افزار hec-ras | پیشرفته |
8 | مهارت کار با کامپیوتر ICDL | پیشرفته |
9 | نرم افزار Matlab | خوب |
10 | نرم افزار اتوکد | خوب |
به گزارش بسنا، مراسم افتتاحیه این پروژه با حضور محمدعلی زلفیگل وزیر علوم، تحقیقات و فناوری و دکتر علیرضا قاسمیفرزاد استاندار همدان، معاونان وزارتخانههای علوم و مسئولان استانی و ریاست...
دفتر هدایت استعدادهای درخشان دانشگاه بوعلیسینا فهرست اسامی دانشجویان برگزیده آموزشی پژوهشی پانزدهمین همایش سالانه دفتر هدایت استعدادهای درخشان سال ۱۴۰۲ را منتشر کرد. اسامی دانشجویان...
بهراد توتونچی دبیر انجمن علمی دانشجویی مهندسی عمران دانشگاه بوعلی سینا، در جلسه ای با حضور نمایندگان دانشگاه های سراسر کشور، با کسب اکثریت آرا انتخابات، به عنوان دبیر...
در هشتمین نشست از دوره یازدهم هیأت ممیزه دانشگاه بوعلیسینا، آقای دکتر علیرضا حاتمی دارای مدرک دکتری در رشته مهندسی برق با ر أ ی اعضاء از مرتبه...
بدینوسیله انتخاب آقای دکتر آرش فتاح الحسینی را به عنوان پژوهشگر برگزیده دانشگاه در گروه فنی و مهندسی به ایشان و خانواده علمی دانشکده مهندسی تبریک عرض نموده و از خداوند متعال...
بدینوسیله انتخاب دو تن از دانشجویان دانشکده مهندسی مهندس راضیه چهارمحالی در مقطع دکتری رشته مهندسی مواد شاخه خوردگی و مهندسی سطح و مهندس امین نظری در مقطع...
بدینوسیله انتخاب سه عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقایان دکتر جواد بهنامیان ، دکتر حسن علم خواه و دکتر محسن گودرزی در...
براساس اطلاعات پایگاه شاخصهای اساسی علم (ESI)، حضوردکتر محمد حسن مرادی از گروه مهندسی برق دانشکده مهندسی در زمره پژوهشگران پراستناد یک درصد برتر دنیا استمرار پیدا کرد. ...
بدینوسیله انتخاب اعضا محترم هیات علمی سرکار خانم دکتر سموئی (گروه مهندسی صنایع)، جناب آقایان دکتر بابائی (گروه مهندسی عمران)، دکتر حاتمی (گروه مهندسی برق)، دکتر ختن لو (گروه مهندسی...
بدینوسیله انتخاب چهار عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقای دکتر جواد بهنامیان از گروه مهندسی صنایع به عنوان پژوهشگر اول برگزیده، جناب آقای دکتر حسن علم خواه از گروه...
به گزارش بسنا و به نقل از سازمان سنجش، آزمون مرحله نهایی بیست و هشتمین دوره المپیاد علمی دانشجویی کشور با حضور نفرات برگزیده آزمون کارشناسی ارشد (متمرکز) و آزمون غیرمتمرکز المپیاد در دانشگاههای...
به اطلاع دانشجویان محترم می رساند سایت کامپیوتر کارشناسی دانشکده مهندسی به دلیل انجام ثبت نام دانشجویان کارشناسی ورودی 1402 از شنبه 1402/7/22 به مدت یک هفته تعطیل می باشد.
به گزارش بسنا و به نقل از معاونت علمی فناوری ریاست جمهوری، در هشتمین دوره تجلیل از سرآمدان علمی کشور در سال ۱۴۰۲ که با حضور معاون علمی و فناوری و اقتصاد دانشبنیان رئیسجمهور و وزیر علوم...
به اطلاع دانشجویان ورودی جدید تحصیلات تکمیلی (ارشد و دکترا) می رساند، یکشنبه 23 مهر ساعت 11 الی 13 در محل آمفی تئاتر دانشکده مهندسی جلسه معارفه با هیات رییسه دانشکده برگزار می شود. ...
بر اساس اطلاعات جدید نمایه استنادی معتبر scopus ۲۰۲۳، با بررسی مقالات مربوط به ۲۰۲۲، 4 عضو هیات علمی و 1 دانش آموخته دانشکده مهندسی و با بررسی کل مقالات مربوط به سال های مختلف، 1 نفر از اعضای هیات...
نظر به مراتب تعهد، تخصص و تجارب ارزشمند جناب آقای دکتر حسن علم خواه و بنا به پیشنهاد رئیس دانشکده مهندسی، به موجب ابلاغی ایشان با حفظ سمت آموزشی به مدت 2 سال به عنوان...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر امیرسامان خیرخواه به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی صنایع منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر صالح رازینی به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی برق منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب ارزنده...
قابل توجه دانشجویان مصاحبه دکتری: آخرین مهلت شرکت در مصاحبه دکتری برای کلیه رشته ها اعم از برق، کامپیوتر، مواد، صنایع و مکانیک برای دانشجویانی که موفق به انجام مصاحبه...
بدینوسیله فرزندان افتخار آفرین دانشکده مهندسی در سال 1401 را معرفی نموده و با عرض تبریک برای این عزیزان موفقیت روزافزون مسالت می نماید. ...