务器通过同步控制器周期性的控制脉冲激光器等时间间隔的先后发射N束脉冲激光照射待测流场；N为大于2的正整数；
[0047]在本发明实施例中，所述N为3，先后发射的三束脉冲激光间隔的时长具体可以依据实际需要进行设定，在本发明实施例中可以为0.0Ols ;所述周期也可以依据实际需要进行设定，在本发明实施例中可以为0.1s ；
[0048]相应的，所述脉冲激光器为三脉冲激光器；所述三脉冲激光器由三个并列的单脉冲激光器及合束器组成，如图2所示为本发明实施例三脉冲激光器原理示意图，其中，21、22、23分别为单脉冲激光器，所述单脉冲激光器发射的单脉冲激光波长具体可以依据实际需要进行设定，在本发明实施例中可以为512nm ;24为合束器，三个单脉冲激光器发射的单脉冲激光经过合束器从同一光路输出，通过合束器可精确控制每一个单脉冲激光器发射出的脉冲激光的偏振方向，在本实施例中，控制所述三脉冲激光器周期性发射的第一束脉冲激光与后两束脉冲激光的偏振状态垂直；241、244为全反射镜，242、243为合束镜片。
[0049]进一步的，服务器通过同步控制器周期性的控制脉冲激光器等时间间隔的先后发射N束脉冲激光照射待测流场，包括:
[0050]服务器通过同步控制器发出的TTL触发信号，周期性的控制三脉冲激光器等时间间隔的先后发射三束脉冲激光照射待测流场；由于每台单脉冲激光器需要接收2路TTL触发信号，一路用于触发激光器的氙灯放电，另一路用于触发激光器的Q开关输出脉冲激光；因此，所述三脉冲激光器需要总共6路TTL触发信号控制，通过调节同步控制器发出的TTL触发信号的时间间隔和顺序，可控制三脉冲激光器在特定的时间输出3个具有时间间隔的脉冲激光。
[0051]进一步的，所述控制K个图像采集设备同步采集所述N束脉冲激光照射的待测流场中示踪粒子的数字图像信息，包括:
[0052]服务器通过同步控制器控制K个图像采集设备处于跨帧运行方式，从不同角度同步采集所述N束脉冲激光照射的待测流场中示踪粒子的数字图像信息；K为大于2的正整数；
[0053]在本发明实施例中，所述图像采集设备可以为PIV跨帧数字相机；所述双芯片PIV跨帧数字相机由两台独立的PIV跨帧数字相机经45度偏振分光镜耦合而成，不同偏振态的入射光线被所述偏振分光镜透射或反射，透射光和反射光分别被两个PIV跨帧数字相机芯片捕捉，其中，一台PIV跨帧数字相机接收从45度偏振分光镜透射的水平偏振光线信号，另一台PIV跨帧数字相机接收从镜片反射的竖直偏振光线信号，或者其中一台PIV跨帧数字相机接收从45度偏振分光镜透射的竖直偏振光线信号，另一台PIV跨帧数字相机接收从镜片反射的水平偏振光线信号；如图3所示为本发明实施例双芯片PIV跨帧数字相机原理示意图；其中，31、32分别为PIV跨帧数字相机芯片，33为45度偏振分光镜，34为可摆转镜头；所述可摆转镜头具备可摆动的特征，以满足不同拍摄角度下Scheimpflug条件；
[0054]在本发明实施例中，所述双芯片PIV跨帧数字相机中其中一台PIV跨帧数字相机工作在外触发状态，即触发一次捕捉I帧图像信息?’另一台PIV跨帧数字相机工作在PIV模式，即触发一次捕捉2帧图像信息；因此，在服务器的一个控制周期内，一个双芯片PIV跨帧数字相机可捕捉3帧图像信息，如图4所示为本发明实施例图像信息采集时序示意图。
[0055]进一步的，所述K的取值可以依据实际需要进行设定，在本发明实施例中，K为4。
[0056]进一步的，服务器通过同步控制器控制K个图像采集设备处于跨帧运行方式，从不同角度同步采集所述N束脉冲激光照射的待测流场中示踪粒子的数字图像信息，包括:
[0057]服务器通过同步控制器发出的TTL触发信号，控制4个双芯片PIV跨帧数字相机处于跨帧运行方式，从不同角度同步采集所述N束脉冲激光照射的待测流场中示踪粒子的数字图像信息；其中，每个双芯片PIV跨帧数字相机需要两路TTL触发信号进行控制，如图5所示为本发明实施例同步控制器与三脉冲激光器、双芯片PIV跨帧数字相机的连接原理示意图；其中，51为三脉冲激光器，52为双芯片PIV跨帧数字相机，53为同步控制器。
[0058]进一步的，所述服务器与所述同步控制器可通过控制电缆连接，以使所述同步控制器可以接受服务器发送的控制指令而输出对应的TTL触发信号。
[0059]步骤103:依据所述示踪粒子的数字图像信息及所述标定靶的数字图像信息进行三维图像重构得到所述待测流场的三维粒子灰度分布场，由所述三维粒子灰度分布场得到三维速度矢量场，并依据得到的三维速度矢量场获得所述待测流场的压力场；
[0060]如图6所示为本发明实施例三维速度压力耦合测量实现原理示意图；服务器通过K个图像采集设备获取所述N束脉冲激光照射的待测流场中示踪粒子的数字图像信息，对所述示踪粒子的数字图像信息进行处理获取所述待测流场的三维速度场及三维压力场；其中，61为服务器，62为同步控制器，63为图像采集设备，64为脉冲激光器。
[0061]进一步的，所述依据所述示踪粒子的数字图像信息进行三维图像重构得到所述待测流场的三维粒子灰度分布场，包括:
[0062]服务器依据所述标定靶的数字图像信息建立所述待测流场物理空间和所述图像采集设备的成像平面之间的映射关系，并依据所述示踪粒子的数字图像信息，利用层析PIV常用的MART算法或双基追踪算法进行三维图像重构得到所述待测流场的三维粒子灰度分布场。
[0063]进一步的，由所述将所述三维粒子灰度分布场得到三维速度矢量场，包括:
[0064]采用速度梯度自适应的体互相关算法，并根据当地的速度梯度迭代调节判读窗口的形状，由所述三维粒子灰度分布场得到三维速度矢量场；
[0065]在本发明实施例中，采用速度梯度自适应的体互相关算法，并根据当地的速度梯度迭代调节判读窗口的形状，通过服务器一个控制周期内的第一个脉冲激光获得的三维粒子灰度分布场及第二个脉冲激光获得的三维粒子灰度分布场得到第一个瞬时速度场，通过第二个脉冲激光获得的三维粒子灰度分布场及第三个脉冲激光获得的三维粒子灰度分布场得到第二个瞬时速度场。
[0066]进一步的，所述依据得到的三维速度矢量场获得所述待测流场的压力场，包括:
[0067]依据得到的三维速度矢量场获得对应的初始压力梯度矢量场，依据获得的初始压力梯度矢量场获得压力梯度修正矢量场，依据获得的初始压力梯度矢量场及压力梯度修正矢量场得到修正后的满足无旋条件的压力梯度矢量场，对获得的所述修正后的满足无旋条件的压力梯度矢量场进行积分，得到所述待测流场的压力场；
[0068]其中，所述依据获得的初始压力梯度矢量场获得压力梯度修正矢量场，包括:
[0069]将所述初始压力梯度矢量场分解为压力梯度修正矢量场和修正后的满足无旋条件的压力梯度矢量场；将压力梯度修正矢量场与所述初始压力梯度矢量场代入差分形式的无旋方程；构造使压力梯度修正矢量最小的拉格朗日函数，由拉格朗日乘子法求解，得到在该约束条件下的无旋方程的解，即压力梯度修正矢量场。
[0070]实施例二
[0071]图7所示为本发明实施例二的三维速度压力耦合测量方法流程示意图，在本发明实施例中，所述脉冲激光器为三脉冲激光器，所述图像采集设备为双芯片Piv跨帧数字相机，且应用4个双芯片PIV跨帧数字相机；如图7所示，本发明实施例三维速度压力耦合测量方法包括:
[0072]步骤701:获取所述待测流场厚度方向上的G个不同位置的标定靶的数字图像信息;
[0073]本步骤具体包括:将预设的标定靶放置在所述待测流场厚度方向上的G个不同位置，并控制所述K个图像采集设备对不同位置上的标定靶分别进行图像采集，得到不同位置上标定靶的数字图像信息，以使服务器可依据所述标定靶的数字图像信息得到所述待测流场物理空间和图像采集设备的成像平面二维空间之间的映射函数，用于三维粒子灰度分布场计算；
[0074]在本发明实施例中，所述标定靶为用于PIV的平面标定靶，平面大小为20cmX20cm，标点大小为直径0.5mm的原点，标点成方阵排布，间距为5mm ;所述G为7。
[0075]步骤702:控制三脉冲激光器先后发射3束脉冲激光照射待测流场，并控制双芯片PIV跨帧数字相机同步采集所述3束脉冲激光照射的待测流场中示踪粒子的数字图像信息;
[0076]这里，所述待测流场为激光照射的特定体空间；所述特定体空间的大小可以依据实际需要进行选取，在本发明实施例中，所述特定体空间的大小为60mmX80mmX20mm。
[0077]进一步的，所述控制脉冲激光器先后发射3束脉冲激光照射待测流场包括:
[0078]服务器通过同步控制器输出的TTL触发信号周期性的控制脉冲激光器等时间间隔的先后发射N束脉冲激光照射待测流场；
[0079]在本发明实施例中，先后发射的三束脉冲激光间隔