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画像トラッキングシステムによる自然落下雪片の動的形状解析

使用图像跟踪系统对自然飘落的雪花进行动态形状分析

基本信息

批准号：
12875079
负责人：
村本健一郎
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

雲の中で成長した雪結晶は自分の重みで落下が始まり,雲粒の中を落下していく途中で雲粒が雪結晶に付着して種々の形に成長するが,落下速度は遅いので,すぐに空間密度が高まり互いに接触する割合が高く,しかも枝の構造が機械的にからみやすいため,いくつもの結晶の合体した雪片となる.この雪片同士が衝突併合には,雪片輪郭線の複雑さや落下運動の不規則さが関与していることが報告されているが,実際に雪片同士が衝突した瞬間の映像は捉えられていない.また,雪片が複雑な運動を伴って落下する理由も十分には解明されていない.本研究では,できるだけ自然に近い状態で落下中の雪片の映像を録画するシステムを製作し,次にそれらの映像を画像処理技術を使って定量化し,降雪現象の物理的特性を定量的に解明するシステムを開発することを目的として以下の実験を行った.(I)降雪雪片撮影システムの開発できるだけ自然現象に近い状態で落下中の雪片を観測するために4m(縦)×5m(横)×13m(高さ)の観測塔内で,地面に対して水平方向に1台,および鉛直方向に4台のCCDカメラを設置し,降雪雪片の落下中の運動を2方向から同時に撮影するシステムを開発した.(I)降雪観測と解析実際に、降雪中の切片を5台のカメラで撮影した.撮影した画像から降雪雪片の形状と3次元的な落下運動軌跡を求めた.

The clouds are growing, the snow is crystallizing, the clouds are falling, the clouds are falling, and the clouds are falling On the way, the cloud particles and snow crystals are growing, and the falling speed is the same. , the space density is high, the contact is high, the contact is high, the branching is high, the structure is mechanicalにからみやすいため, いくつもの综合した雪片となる.この雪片同士がConflict and merging, the snowflake ring line's complex falling movement, irregular movement, and irregularity and separationがreportされているが,実记に雪片同士がconflictしたmomentのimageはCATCHえられていない.また, the movement of the snowflakes, the movement of the snowflakes, the falling of the snowflakes, the reason for the fall, the reason why it is very clear, the explanation of the snowflakes, the reason why the snowflakes are falling .This study is about the natural state of nature, the image of falling snowflakes, and the recording of pictures.にそれらの影视をimage processing technology ってquantitativeし, snowfall phenomenonのphysical properties and quantitative explanations実験を行った.(I)Snowfall and snowflake snapshotsシステムの开発できるだけnatural phenomenonにNearly Snow flakes in the state of falling 4m (horizontal) × 5m (horizontal) × 13m (height) Inside the measurement tower, there is 1 CCD in the horizontal direction on the ground and 4 CCDs in the vertical direction.カメラをsettingし, snowfall and snow flakes falling and moving in 2 directions at the same time and taking photos at the same timeを开発した. (I) Snowfall Observation and Analysis 実记に、Snowfall ののを5台のカメラで pinch Shadow. The image of the shadow. The shape of the snowflakes and the trajectory of the falling movement in 3 dimensions.