Name: image-based lagrangian particle tracking in bed-load experiments
Uploaded: 2017-07-20T15:00:00
Duration: 10 min 32 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Image-based Lagrangian Particle Tracking in Bed-load Experiments at JoVE.com

Questo lavoro è stato sostenuto dall&#39;Agenzia esecutiva di ricerca, attraverso il Settimo programma quadro dell&#39;Unione europea, il sostegno alla formazione e allo sviluppo della carriera dei ricercatori (Marie Curie - FP7-PEOPLE-2012-ITN) che ha finanziato la rete di formazione iniziale (ITN) HYTECH &quot;Trasporto idrodinamico in interfacce eterogenee ecologicamente critiche&quot; (numero 316546). È stato anche sostenuto dal Polo Territoriale di Lecco del Politecnico di Milano. Gli esperimenti sono stati effettuati durante una visita da SS al Politecnico di Milano come scienziato visitatore. Gli autori ringraziano Tarcisio Fazzini, Stefania Gherbi, Francesco Mottini (studenti di B.Sc. al Politecnico di Milano) e Seyed Abbas Hosseini-Sadabadi (collega del progetto HYTECH e dottorando al Politecnico di Milano) per sostenere Attività sperimentale e l&#39;analisi dei dati. Gli autori ringraziano con gratitudine il prof. Roger Nokes (Università di Canterbury, Christchurch, Nuova Zelanda) per laSoftware e consulenza costante. Infine, gli autori ringraziano l&#39;editore di JoVE e tre revisori anonimi per i loro commenti e suggerimenti provocatori di pensiero, grazie al quale il manoscritto potrebbe essere migliorato significativamente.

<ol>
	<li>Francis, J. R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experiments+on+the+motion+of+solitary+grains+along+the+bed+of+a+water-stream.">Experiments on the motion of solitary grains along the bed of a water-stream.</a> Proc Royal Soc London, A. 332, 443-471 (1973).</li><li>Drake, T. G., Shreve, R. L., Dietrich, W. E., Whiting, P. J., Leopold, L. 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Res. 45 (6), W06501 (2009).</li><li>Radice, A., Ballio, F., Nikora, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Statistics+and+characteristic+scales+for+bed+load+in+a+channel+flow+with+sidewall+effects.">Statistics and characteristic scales for bed load in a channel flow with sidewall effects.</a> Acta Geophys. 58 (6), 1072-1093 (2010).</li><li>Campagnol, J., Radice, A., Ballio, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scale-based+statistical+analysis+of+sediment+fluxes.">Scale-based statistical analysis of sediment fluxes.</a> Acta Geophys. 60 (6), 1744-1777 (2012).</li><li>Radice, A., Nikora, V., Campagnol, J., Ballio, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Active+interactions+between+turbulence+and+bed+load:+Conceptual+picture+and+experimental+evidence.">Active interactions between turbulence and bed load: Conceptual picture and experimental evidence.</a> Water Resour Res. 49 (1), 90-99 (2013).</li><li>Campagnol, J., Radice, A., Nokes, R., Bulankina, V., Lescova, A., Ballio, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lagrangian+analysis+of+bed-load+sediment+motion:+database+contribution.">Lagrangian analysis of bed-load sediment motion: database contribution.</a> J Hydraul Res. 51 (5), 589-596 (2013).</li><li>Ballio, F., Radice, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluctuations+and+time+scales+for+bed-load+sediment+motion+over+a+smooth+bed.">Fluctuations and time scales for bed-load sediment motion over a smooth bed.</a> Int J Sediment Res. 30 (4), 321-327 (2015).</li><li>Hosseini-Sadabadi, S. A., Radice, A., Ballio, F., Rowi&#324;ski, P. M., Marion, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+analysis+of+entrainment+and+deposition+rate+fluctuations+in+weak+bed+load+transport.">An analysis of entrainment and deposition rate fluctuations in weak bed load transport.</a> Hydrodynamic and mass transport at freshwater aquatic interfaces. , 333-342 (2016).</li><li>Papanicolaou, A. N., Diplas, P., Balakrishnan, M., Dancey, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computer+vision+technique+for+tracking+bed+load+movement.">Computer vision technique for tracking bed load movement.</a> J Comput Civil Eng. 13 (2), 71-79 (1999).</li><li>Ramesh, B., Kothyari, U. 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Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

La progettazione di un esperimento di trasporto a letto a carico con la visualizzazione delle particelle comprende diversi passaggi, tra cui la scelta di una configurazione sperimentale e di strumenti hardware, misurazione del flusso, seminazione e visualizzazione delle particelle e analisi delle immagini. Le variazioni ad ogni passo hanno vantaggi e svantaggi. Le caratteristiche chiave del protocollo presentate in questo manoscritto sono: (i) impiegando un flusso pressurizzato e un letto grezzo fisso, (ii) seminando un basso numero di particelle di carico che presentano un colore contrastante rispetto al colore del letto fisso, (iii) Utilizzando la luce naturale e, (iv) l&#39;utilizzo di più telecamere per ottenere i set di piste indipendenti da unire tra di loro. Il metodo sperimentale e l&#39;elaborazione dei dati consentono di monitorare in modo affidabile le particelle di carico del letto per la misura finale. Il flusso coperto garantisce una visione ottimale delle particelle in movimento. Il letto fisso tuttavia impedisce l&#39;osservazione di alcuni processi ( ad esempio , quelli legati alla vertica<html> L spostamenti di particelle di sedimento all&#39;interno dello strato attivo di carico-letto) e quindi limita l&#39;applicabilità della tecnica a bassi carichi di letto. La dimensione dei campioni di dati ottenuti utilizzando solo 100 s di film era relativamente piccola. Tuttavia, la dimensione del campione può essere facilmente aumentata prolungando la durata sperimentale dell&#39;acquisizione e dell&#39;elaborazione delle immagini. L&#39;alimentazione di un numero limitato di particelle richiede un tempo sperimentale più lungo dell&#39;alimentazione ad una velocità sostanzialmente maggiore; Ma vale la pena lo sforzo a causa di un monitoraggio delle particelle relativamente semplice grazie alla piccola concentrazione di particelle in movimento e all&#39;uso di diversi colori, entrambi riducono la probabilità di monitorare gli errori. L&#39;uso della luce naturale nell&#39;esperimento evita la necessità di dispositivi di illuminazione; Tuttavia, un inconveniente è che buona illuminazione dipende dalle condizioni meteorologiche. I CFD della lunghezza e della durata del particle hop raffigurati inG &quot;&gt; La figura 4 mostra i valori più bassi come quelli più frequenti, i valori massimi di lunghezza e durata del cavallo sono stati rispettivamente di circa 600 mm e di 7 s, significativamente più grandi rispetto ai valori analoghi della letteratura 4 , 16 , 30 , Poiché la misura di lunghezze più lunghe corre il rischio di lunghi salti di particelle.Il vantaggio di utilizzare due telecamere è evidente, considerando che una singola fotocamera ha una lunghezza della messa a fuoco di circa 850 mm, che non sarebbe molto più grande dei valori di lunghezza del salto da misurare. Il protocollo di misurazione che utilizza due telecamere invece ha assicurato una soddisfacente separazione tra le scale di lunghezza del processo e quelle del campo di misura, riducendo così il rischio di biasimare i risultati fenomenologici a causa di limitazioni sperimentali. Inoltre, l&#39;area di messa a fuoco può essere ulteriormente allungata Aumentando il numero di telecamere poste sul fiume. Una procedura alternativa rispetto al protocollo descritto qui è quello di creare immagini sovrapposte prima dell&#39;identificazione e del tracciamento delle particelle. Il nostro protocollo (per eseguire il tracciamento due volte e collegare le tracce di particelle) è stato preferito in quanto il metodo di fusione di immagini avrebbe raddoppiato la dimensione dei file di dati, richiedendo un consumo di memoria non accessibile. Con gli algoritmi di elaborazione descritti qui, sono state scartate diverse tracce di particelle che erano più corte della lunghezza dell&#39;area sovrapposta perché impedivano una completa ricostruzione delle tracce del sedimento. Tuttavia, la lunghezza della soglia di 120 mm era un ordine di grandezza inferiore alle lunghezze delle tracce che potrebbero essere ottenute e pertanto la perdita di questi dati è stata accettabile. Inoltre, il collegamento tra la pista visto nei 8 casi inferiori di figura 1 non consentirebbe di ottenere un significativo aumento della lunghezza della pista. D&#39;altra parte, queste situazioni potrebbero aiutareNel recupero di tracce lunghe, come la situazione in Figura 5 che potrebbe essere dovuta a interruzioni di traccia. In un caso simile, una lunga traccia potrebbe essere ricostruita mediante operazioni di unione iterativa. È comunque importante ricordare che le interruzioni delle tracce come quelle della Figura 5 sono chiaramente correlate al processo di monitoraggio piuttosto che al processo di adesione. Questo manoscritto ha presentato risultati concorrenti per un singolo esperimento per dimostrare le capacità del protocollo adottato. Negli esperimenti futuri, il protocollo sarà applicato ad una serie di diverse condizioni idro-dinamiche per ottenere un&#39;analisi dettagliata del processo di trasporto del sedimento del letto. <img alt="Figura 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55874/55874fig5.jpg" /> Figura 5: Una situazione di collegamento tra la presenza di interruzioni. </Strong&gt; L&#39;adesione di queste tracce in una singola traccia non è possibile con il protocollo descritto qui. Come indicato nella didascalia di figura 1 e nel punto 8.4 del protocollo, le tracce più corte della lunghezza della regione sovrapposta sono escluse. Questo elimina le tracce corte rosse e verdi; Pertanto, i rimanenti lunghi non possono essere uniti perché non hanno alcun punto comune. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55874/55874fig5large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

Dal momento che i lavori pionieristici sono apparsi alcuni decenni fa 1 , 2 , l&#39;uso dell&#39;analisi delle immagini per lo studio del trasporto del sedimento fluviale è in costante aumento. Questa tecnica ha infatti dimostrato la sua capacità di fornire dati relativamente ad alta risoluzione ea basso costo per analisi dettagliate dei fenomeni fisici 3 , 4 , 5 . Con il tempo sono stati ottenuti miglioramenti significativi sia per gli strumenti hardware che per quelli software. La misurazione del trasporto dei sedimenti può essere effettuata utilizzando un approccio Eulero che misura la misurazione dei flussi di sedimento o di un Lagrangiano che mira a misurare traiettorie di singoli granuli mentre si muovono. L&#39;elaborazione delle immagini offre possibilità uniche per il monitoraggio delle particelle rispetto ad altri metodi Euleri 6 , 7 . Tuttavia, desQueste potenzialità, l&#39;applicazione dell&#39;analisi delle immagini al trasporto del sedimento del carico a poppa soffre di alcune limitazioni sperimentali critiche, in termini di scale di supporto spaziale / temporale per la misura e la dimensione dei campioni di dati. Ad esempio, è difficile ottenere simultaneamente una combinazione appropriata di un&#39;ampia area spaziale, una lunga durata di un esperimento e un&#39;alta frequenza di misurazione 3 , 4 , 8 , senza compromettere la qualità e la quantità di dati. Inoltre, il monitoraggio delle particelle può essere eseguito manualmente 2 , 4 , che richiede un grande sforzo umano, o automaticamente 3 , 8 , con la possibilità di monitorare gli errori fatti dal software utilizzato per l&#39;analisi. Il presente documento presenta un protocollo per l&#39;indagine sperimentale del sedimentazione a lettoAnsport, dove è stata ottenuta una lunga durata con il tipo di telecamera utilizzata, è stato garantito un ampio campo visivo grazie all&#39;uso contemporaneo di due telecamere in diverse posizioni e un&#39;affidabile elaborazione automatica è stata resa possibile da condizioni sperimentali ad hoc . L&#39;operazione sperimentale è stata progettata e gli strumenti di elaborazione sono stati selezionati in base all&#39;esperienza acquisita dagli autori in varie ricerche riguardanti l&#39;indagine dettagliata sul trasporto dei sedimenti mediante metodi di immagine 3 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 . Viene descritto un esperimento di trasporto del sedimento, che è stato eseguito rilasciando particlSu un letto fisso e ruvido. L&#39;alimentazione delle particelle era molto inferiore alla capacità di trasporto del flusso per mantenere una bassa concentrazione di grani in movimento, evitando così la congestione delle particelle da rintracciare. Inoltre, le particelle trasportate non si muovevano continuamente, ma si osservava un movimento intermittente. L&#39;uso di un letto fisso, piuttosto che di quello mobile, rappresenta una perdita di somiglianza con le condizioni naturali. Tuttavia, un letto fisso è stato spesso utilizzato negli esperimenti di trasporto del sedimento 19 , 20 , 21 , con l&#39;ipotesi che i risultati siano più semplici e spiegabili di quelli da scenari complicati con una varietà di processi attivi. L&#39;uso di un letto fisso ovviamente evita di essere osservati i processi di sepoltura e riapparizione dei sedimenti. D&#39;altra parte, in presenza di un carico di letto debole, il trasporto del sedimento avviene in uno strato superficiale di un letto sciolto, e in questo caso,L&#39;uso di un letto fisso può essere adeguato. Infatti, confronti specifici tra le proprietà del movimento delle particelle in esperimenti eseguite con le due condizioni non presentavano differenze significative 3 , 14 . Infine, l&#39;esperimento presentato qui è stato eseguito con un flusso pressurizzato per garantire una condizione ottimale per la visualizzazione delle particelle attraverso una copertura trasparente. Il trasporto dei sedimenti con un flusso pressurizzato è stato sperimentalmente studiato nei corsi di ricerca prototipo di ghiaccio, dimostrando che l&#39;interazione tra lo strato di frontiera vicino al letto e il sedimento è analogo a quello del flusso aperto del canale 22 , 23 . Nelle sezioni seguenti vengono illustrati tutti i metodi e vengono forniti alcuni risultati rappresentativi.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="635">
	<tbody>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">Laser distance sensor</td>
			<td style="width:111px;">METRICA</td>
			<td style="width:119px;">PREXISOX2</td>
			<td style="width:191px;">Used to measure the flume slope</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">Two-component polyester resin</td>
			<td style="width:111px;">Gelson</td>
			<td style="width:119px;">MS 65213</td>
			<td style="width:191px;">Used to glue sediment particles onto steel plates</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">Water-resistant spray paint</td>
			<td style="width:111px;">Any</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:191px;">Used to paint the fixed bed</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">Ultrasonic Velocity Profiler</td>
			<td style="width:111px;">Signal Processing</td>
			<td style="width:119px;">DOP 2000</td>
			<td style="width:191px;">Used to measure the water velocity profiles</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">Camera</td>
			<td style="width:111px;">Go-Pro</td>
			<td style="width:119px;">Hero 4 Black</td>
			<td style="width:191px;">Used to acquire movies of bed-load particle motion</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">Streams</td>
			<td style="width:111px;">University of Canterbury</td>
			<td style="width:119px;">2.01</td>
			<td style="width:191px;">Used for particle identification and tracking</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">MatLab</td>
			<td style="width:111px;">MathWorks</td>
			<td style="width:119px;">R14</td>
			<td style="width:191px;">Used to develop ad hoc codes for a variety of operations</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Plexiglas</td>
			<td style="width:111px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:191px;">Transparent acrylic material</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

image-based lagrangian particle tracking in bed-load experiments

L&#39;analisi delle immagini è stata sempre più utilizzata per la misurazione dei flussi fluviali grazie alle sue capacità di fornire dettagliate rappresentazioni quantitative ad un costo relativamente basso. Questo manoscritto descrive un&#39;applicazione di velocimetry di tracciamento delle particelle (PTV) ad un esperimento di letto-carico con sedimento leggero. Le caratteristiche chiave delle condizioni di trasporto del sedimento studiato erano la presenza di un flusso coperto e di un letto ruvido fisso al di sopra delle quali le particelle sono state rilasciate in numero limitato all&#39;entrata del flume. Sotto le condizioni di flusso applicate, il movimento delle singole particelle a carico del letto è stato intermittente, con condizioni alternate di movimento e di silenzio. Il modello di flusso è stato preliminarmente caratterizzato da misure acustiche dei profili verticali della velocità del flusso. Durante la visualizzazione del processo, è stato ottenuto un ampio campo visivo utilizzando due telecamere ad azione poste in diverse posizioni lungo il flume. Il protocollo sperimentale è descritto in termini di chanNella calibrazione, nella realizzazione di esperimenti, nella pre-elaborazione dell&#39;immagine, nel monitoraggio automatico delle particelle e nella successiva elaborazione dei dati delle tracce delle particelle dalle due telecamere. I risultati presentati della prova-concetto comprendono le distribuzioni di probabilità della lunghezza e della durata del particle hop. I risultati di questo lavoro sono confrontati con quelli della letteratura esistente per dimostrare la validità del protocollo.

I risultati presentati in questa sezione sono per un esperimento in cui il pendio del flume è stato impostato su zero (i valori della pendenza sono stati calcolati con un&#39;accuratezza ± 0,05%). Il sedimento utilizzato è stato fatto di particelle PBT quasi sfere, con dimensione d = 3 mm e densità ρ p = 1.270 kg / m 3 . L&#39;esperimento è stato eseguito con una portata Q = 9,7 × 10 -3 m 3 / s con conseguente velocità di massa U = 0,31 m / s. Per le misurazioni della velocità con il UVP, è stata utilizzata una sonda da 2 MHz ad inclinazione di 81 °. I dati di velocità sono stati acquisiti a 20 Hz per 250 s. Un profilo di velocità rappresentativo è rappresentato in Figura 2 . È stato preso all&#39;asse del canale e a 4,5 m dall&#39;ingresso del flume, dove il flusso è stato completamente sviluppato. Alcuni valori correlati alle misurazioni delle altezze non valide sono state rimosse. Un asimmetroC è risultato dalla diversa rugosità del coperchio in plastica e del sedimento. Le trame mostrano anche la parte del profilo utilizzato per la stima della velocità di taglio ottenendo u s = 25,9 ± 1,3 mm / s. Il numero di Reynolds delle particelle ( Re p = u s × d / v , con ν come la viscosità cinematica dell&#39;acqua) è dunque pari a 78, indicando un regime transitorio. La visualizzazione del trasporto dei sedimenti è stata effettuata con due telecamere collocate a 3,5 e 4,3 m dall&#39;ingresso del flume. Le telecamere funzionavano ad una frequenza di 30 fps e con una risoluzione di 1.920 x 1.080 pixel. Il fattore di correzione della distorsione dell&#39;immagine era k = 0.6. Dopo la rimozione della distorsione, la calibrazione dell&#39;immagine era di 1 pixel = 0,5 mm. La lunghezza della sovrapposizione era da 760,15 a 880,11 mm (dove quest&#39;ultima era la lunghezza dell&#39;area di messa a fuoco dell&#39;abeteCamera dal suo bordo a monte). L&#39;intensità di soglia per l&#39;identificazione delle particelle è stata impostata su 80 e la dimensione del blob attesa variava da 0,5 a 8 mm. La finestra di ricerca per il monitoraggio delle particelle è la seguente: 1 mm a monte e 7 mm a valle, 4 mm lateralmente. La finestra di ricerca per la riconnessione di tracce interrotte è la seguente: 1 mm a monte e 31 mm a valle, 16 mm lateralmente lungo 4 fotogrammi successivi. Il valore di soglia della radice quadrata della differenza quadrata media dei valori x e y tra due tracce da unire è stato impostato su 10 mm. Le figure delle particelle misurate utilizzando un sottoinsieme di 3.000 immagini da ciascuna fotocamera (corrispondenti a 100 s durata) sono rappresentate in Figura 3 . Il database comprendeva rispettivamente 37 e 34 tracce dalla camera a monte ea valle. Viene proposta una sovrapposizione delle tracce ottenute dalle due telecamere e quindi il set completo di t ottenutoVengono visualizzati i rack. È evidente che la sovrapposizione nella parte centrale dell&#39;area di misura è soddisfacente. 12 collegamenti sono stati ottenuti alla fine di 59 tracce. La traccia più lunga ha spianato l&#39;intera finestra di osservazione con una lunghezza totale di circa 1,6 m (più di 530 dimensioni delle particelle, 15,2 profondità di flusso o 5,3 flussi di larghezza), molto grande rispetto ad altri studi di letteratura dove sono state effettuate analisi analoghe 3 , 4 , 5 , 8 . Prendendo un quadro di Lagrangian, gli indicatori chiave della cinematica delle particelle vengono qui applicati in termini di proprietà di luppolo di particelle. Sotto un trasporto intermittente a letto come quello in questo esperimento, questi luppoli sono movimenti separati da periodi di riposo. Per individuare il luppolo all&#39;interno di una traccia completa per una singola particella, l&#39;identificazione del movimento delle particelle e la quiete èUn passo preliminare necessario. In questo lavoro abbiamo applicato un criterio 30 che considera una particella in movimento ad un certo istante se la sua posizione x in quell&#39;istante è più grande di tutte le precedenti e inferiore a tutte quelle successive. Un totale di 98 luppoli è stato ottenuto dalle 59 tracce di particelle misurate. La Figura 4 rappresenta la distribuzione di frequenza cumulativa (CFD) ottenuta per la lunghezza e la durata del salto. <img alt="figura 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55874/55874fig2.jpg" /> Figura 2: Profilo di Velocità misurata. (In alto) Il profilo verticale medio del tempo della componente di velocità del flusso. (In basso) La stima della velocità di taglio apportando un&#39;equazione logaritmica alla parte inferiore del profilo. Si noti che un primo asse verticale partendo dalla parte superiore del canale e orientato verso il basso viene utilizzato nella prima trama, represe<html> Nting il risultato dalla misurazione con il UVP. Un asse dal fondo del canale e diretto verso l&#39;alto viene invece utilizzato nella seconda trama, come necessario per stimare la velocità di taglio mediante l&#39;equazione. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55874/55874fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55874/55874fig3.jpg" /> Figura 3: Vista di pianta delle tracce di particelle misurate. (Top) I brani delle due telecamere (fotocamera a monte in rosso e verso il basso in nero). (In basso) Il campione delle tracce unite (cambio colore per chiarezza e alcune tracce evidenziate da una linea più spessa). <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55874/55874fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a> 4 &quot;class =&quot; xfigimg &quot;src =&quot; / files / ftp_upload / 55874 / 55874fig4.jpg &quot;/&gt; Figura 4: Distribuzione di frequenza cumulativa (CFD) della lunghezza (in alto) e della durata (in basso). All&#39;interno di ciascuna traccia di figura 3 , la particella è stata etichettata ad ogni istante istante per rappresentare se la particella era in movimento o in riposo in quell&#39;istante. I luppoli delle particelle sono stati quindi estratti dalle tracce come porzioni tra entrainment delle particelle (passaggio dalla quiete al movimento) e disinnesaggio (passaggio da movimento a silenzio). I campioni ottenuti per lunghezze e durate di salto sono stati utilizzati per creare le distribuzioni qui raffigurate. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55874/55874fig4large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a> Supplemental Code Files: join_cameras.m <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55874/join_cameras.m">Per favore</a>Fai clic qui per scaricare questo file.

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Image-based Lagrangian Particle Tracking in Bed-load Experiments

Il manoscritto presenta un protocollo per la conduzione di esperimenti di trasporto dei sedimenti a letto, in cui le particelle in movimento vengono monitorate dall&#39;analisi delle immagini. Qui vengono presentati l&#39;impianto sperimentale, le procedure per la realizzazione e l&#39;elaborazione dei dati e, infine, alcuni risultati dimostrativi di concetto.

Tracciamento delle particelle lagrangiche basate sull&#39;immagine in esperimenti di Bed-load

Image analysis has been increasingly used for the measurement of river flows due to its capabilities to furnish detailed quantitative depictions at a ...

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