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龙图腾网获悉上海交通大学申请的专利基于超构透镜的粒子图像测速系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118937717B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411078055.4，技术领域涉及：G01P5/18；该发明授权基于超构透镜的粒子图像测速系统及方法是由施圣贤;赵洲;陈沐谷设计研发完成，并于2024-08-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于超构透镜的粒子图像测速系统及方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于超构透镜的粒子图像测速系统及方法，包括：超构透镜、数字相机、激光光源及计算机；所述激光光源光强和光源厚度能够调节，均匀照亮整个测试区域；所述超构透镜包含多个超构透镜单元，对测试区域内示踪粒子散射或发出的光进行成像，所成的像位于数字相机感光芯片所在平面；所述超构透镜单元由基底与覆盖在基底上的纳米柱阵列组成，实现对入射光相位的调控，以实现成像功能，实际中针对不同的需求设计不同的相位补偿；通过标定图像计算相机参数，对实验图像进行三维互相关或粒子匹配追踪分析计算，得到测试区域的粒子位移以及三维流场数据；本发明得益于新系统的光学结构，它可以像传统双目3D‑PIV一样实现系统参数的方便调节。

本发明授权基于超构透镜的粒子图像测速系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于超构透镜的粒子图像测速方法，其特征在于，包括： 步骤S1：在测试区域中布撒示踪粒子，令激光光源均匀照亮整个测试区域； 步骤S2：令数字相机通过超构透镜采集测试区域中示踪粒子的图像； 步骤S3：对图像进行三维互相关或粒子匹配追踪分析计算，得到测试区域的粒子位移以及三维流场数据； 在对采集到的图像进行分离并进行三维互相关或粒子匹配追踪分析计算时，划分感兴趣区域ROI，定义包含流动结构的相应区域，对划分的左侧和右侧图像进行二维互相关，获得2D-2C速度场，左右目分别产生两个x、y方向分量的速度场；二维互相关通过匹配前后两帧图像中的窗口的粒子簇求解速度矢量；用于计算速度向量的窗口为参考窗口，大小为M×N像素，选择第一帧图像；从第二帧图像中选择大小为Mg×Ng像素的匹配窗口，将第一第二帧图像标记为f1和f2，则两个窗口的互相关Φm,n|i,j表示为： 其中，m为参考窗口的横向长度，n为参考窗口的纵向长度，i为匹配窗口在第二帧图像中的横向平移像素个数，j为匹配窗口在第二帧图像中的纵向平移像素个数； 匹配度最大的两个窗口为相同粒子簇的在两帧中的位置，位移向量di,j表示为： 速度vi,j通过时间间隔和位移求得： 其中，k是将像素大小转换为实际距离的系数，Δt是两帧图像之间的时间间隔； 基于对应的2D-2C速度场和左右两侧图像的映射矩阵，通过Soloff方法重建该区域的2D-3C速度场，左右目各自得到的二维速度矢量是将真实速度矢量投影到成像平面的结果，利用校准过程中获得的映射矩阵，计算出z深度方向的分量，产生最后的三个方向分量速度场，在后处理中，错误的速度矢量被全局和局部验证剔除，并被线性插值填充。

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