Novel vision based estimation techniques for the analysis of cavitation bubbles
Kavitasyon kabarcıklarının analizi için görmeye dayanan özgün kestirim teknikleri
- Tez No: 418600
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ÜNEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 137
Özet
Mikro görüntüleme teknolojilerindeki kayda değer gelişmeler sayesinde mikro/nano yapıların çok fazlı akış boyunca görüntülenmesi ve analizi son yıllarda oldukça ilgi görmüştür. Bu bağlamda, kabarcıkların izlenmesi ve onların yapısal ve hareket karakteristiklerinin tanımlanması biyomedikal uygulamalardaki hidrodinamik kavitasyon için oldukça önemlidir. Bu tezde, kabarcıklı kavitasyonun analizi için görme tabanlı özgün kestirim teknikleri geliştirilmiştir. Çok fazlı kabarcıklı akışın koni açısı ve ana akış etrafındaki saçılmış kabarcıkların dağılımları kavitasyon üreticisinin ağzını hedefe doğru pozisyonlamada ve tahrip edici kavitasyon etkisini kontrol etmede oldukça önemli niceliklerdir. Akışın koni açısını kestirmek için çok fazlı akış 3B Gaussian olarak modellenmiş ve ara kesitin kenar piksellerinden faydalanan Kalman süzgeci uygulanmıştır. Ana akış etrafında saçılmış kabarcık sürü dağılımlarının Gaussian olduğu varsayılıp kabarcık pozisyon verilerinin kovaryans matrisinin geometrik özelliklerinden faydalanılmıştır. Dahası, hidrodinamik kavitasyon boyunca tekli, ikili ve üçlü doğan kabarcıkların gelişimini takip etmek için yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Önerilen takip edici, bireysel tespit edilen kabarcıkların şekil ve hareket özelliklerini birleştirmekte ve iyi bilinen Bhattacharyya mesafesini kullanmaktadır. Ayrıca, takip edilen kabarcıkların dış hatları tekli doğan kabarcıkların hareket boyunca değişmeyen özelliklerini çıkarmak için eliptik Fourier tanımlayıcılar (EFD) kullanılarak modellenmiştir. Önerilen teknikleri doğrulamak için, hidrodinamik kavitasyon kabarcıkları 10 - 120 bar giriş basınçları altında üretilmiş ve parçacık gölge boyutlama tekniğiyle izlenmiştir. Deneysel sonuçlar oldukça umut vericidir.
Özet (Çeviri)
Visualization and analysis of micro/nano structures throughout multiphase flow have received significant attention in recent years due to remarkable advances in micro imaging technologies. In this context, monitoring bubbles and describing their structural and motion characteristics are crucial for hydrodynamic cavitation in biomedical applications. In this thesis, novel vision based estimation techniques are developed for the analysis of cavitation bubbles. Cone angle of multiphase bubbly flow and distributions of scattered bubbles around main flow are important quantities in positioning the orifice of cavitation generator towards the target and controlling the destructive cavitation effect. To estimate the cone angle of the flow, a Kalman filter which utilizes 3D Gaussian modeling of multiphase flow and edge pixels of the cross-section is implemented. Scattered bubble swarm distributions around main flow are assumed to be Gaussian and geometric properties of the covariance matrix of the bubble position data are exploited. Moreover, a new method is developed to track evolution of single, double and triple rising bubbles during hydrodynamic cavitation. Proposed tracker fuses shape and motion features of the individually detected bubbles and employs the well-known Bhattacharyya distance. Furthermore, contours of the tracked bubbles are modeled using elliptic Fourier descriptors (EFD) to extract invariant properties of single rising bubbles throughout the motion. To verify the proposed techniques, hydrodynamic cavitating bubbles are generated under 10 to 120 bars inlet pressures and monitored via Particle Shadow Sizing (PSS) technique. Experimental results are quite promising.
Benzer Tezler
- Model-based pose estimation of the tool center point ofcollaborative industrial robots (UR5) using a proposedfiducial marker system
Model tanımlı, UR5 manipulator ortasının posizyonunu tahim eden, olcum usaretli marker sistemi
HAMID MAJIDI BALANJI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. ALİ EMRE TURGUT
DR. ÖĞR. ÜYESİ LÜTFİ TANER TUNÇ
- Deep learning-based behavior analysis of seafarers
Derin öğrenme tabanlı gemi adamlarının davranış analizi
VEYSEL GÖKÇEK
Doktora
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GAZİ KOÇAK
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAKUP GENÇ
- Performance of laminated glass subjected to blast and impact loading
Patlama ve darbe yüklemesine maruz kalan lamine camın yapısal performansı
MOHELDEEN HEJAZI
Doktora
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ SARI
- 2.5D ViT: vision transformer based brain age estimation with 3D brain MRI pre-processes
2.5D ViT: 3 boyutlu beyin MR görüntülerinin ön işlenmesiyle görüntü dönüştürücü tabanlı beyin yaşı tahmini
MUAZZEZ BUKET DARICI
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKadir Has ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA ÖZMEN
- A new approach to satellite communication: Harnessing the power of reconfigurable intelligent surfaces
Uydu iletisimine yeni bir yaklaşım: Yeniden yapılandırılabı̇lı̇r akıllı yüzeylerden faydalanma
KÜRŞAT TEKBIYIK
Doktora
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT