Artificial Intelligence PIV - cистема измерения поля скоростей с использованием искусственного интеллекта
Система Artificial Intelligence PIV на основе искусственного интеллекта — новейшая уникальная разработка от Microvec. Благодаря достижениям искусственного интеллекта и все более широкому внедрению методов глубокого обучения на основе сверточной нейронной сети (CNN), широко распространенной в мире компьютеров и машинного зрения в последние годы, методология PIV, основанная на глубоком обучении, оказалась очень точной. Microvec AI PIV основан на нейронной сети оптического потока, которая уже зарекомендовала себя в областях применения компьютерного зрения. Он был успешно применен в гидромеханике и измерении полей скорости жидкостей и газов, где глобальное и количественное поле скорости из изображений может быть извлечено с повышенной вычислительной эффективностью без снижения точности.
Первым шагом является создание набора обучающих данных для обучения параметров сетей, включающего изображения частиц и движения жидкости, проверенные экспериментально. С помощью газодинамичекого расчета (CFD) было создано более 13 000 элементов обучающих данных на основе искусственных изображений размером 256 x 256. Такая модель обучения дает хорошие результаты не только на обучающих данных, но и на тестовом наборе. Даже в гораздо более сложных случаях с прямым численным моделированием турбулентности, содержащей ряд мелкомасштабных структур потока, предложенная сетевая модель превосходит другие методы и имеет возможность извлекать движение потока из изображений частиц.
Экспериментальные результаты показывают, что по сравнению с традиционными методами кросс-корреляции и оптического потока предлагаемая глубокая нейронная сеть имеет огромные преимущества в точности.
- Меньшее время расчета, чем при использовании графического процессора. Скорость вычислений близка к измерениям в реальном времени.
- Точность рассчитывается по одному пикселю, где она на порядок выше, чем в случае кросскорреляционных расчетов.
- Плотность поля скорости рассчитывается гораздо быстрее.
- Простота использования.
- Автоматическое и точное восстановление поля потока.
- Может применяться к струйному полю, потоку в пограничном слое, ударной волне в гиперзвуковых потоках, каналу микропотока и т.д.
- Особенно эффективен для стоячих потоков, когда расчеты отдельных пикселей повышают точность результатов.
- Аэродинамические трубы и резервуары для воды.
- Аэрокосмическая промышленность и аэронавтика.
- Компрессоры, турбины, вентиляторы, насосы, распылители.
- Микроэлектромеханические системы (МЭМС).
- Химическое смесительное оборудование.