第1章 绪论 1
1.1 历史背景 1
1.2 粒子图像测速的原理 3
1.3 PIV技术在近20年的发展 7
第2章 物理和技术背景 13
2.1 示踪粒子 13
2.2 粒子的生成和供给 19
2.3 光源 26
2.4 片光源光学元件 40
2.5 流动的体照明 43
2.6 小粒子成像 44
2.7 胶片采集 61
2.8 数字图像采集 64
2.9 标准视频和PIV 69
2.10 视频标准 70
第3章 统计PIV评估的数学背景 72
3.1 粒子图像位置 72
3.2 图像强度场 74
3.3 单曝光采集的平均量、自相关和方差 76
3.4 两个单曝光采集对的互相关 78
3.5 双曝光采集的相关 80
3.6 位移相关的期望值 82
3.7 相关的最优化 84
第4章 PIV采集技术 87
4.1 PIV胶片相机 89
4.2 PIV数字相机 91
4.3 单帧／多曝光采集 100
4.4 多帧PIV采集 107
第5章 PIV图像评估方法 110
5.1 相关与傅里叶变换 111
5.2 PIV评估方法的总结 114
5.3 光学PIV评估 116
5.4 数字PIV评估 117
5.5 测量噪声和精确度 145
第6章 PIV数据的后处理 157
6.1 数据验证 158
6.2 替换方案 167
6.3 矢量场算子 168
6.4 微分量的估算 169
6.5 积分量的估算 179
6.6 涡结构检测 185
第7章 三分量PIV测量方法 187
7.1 立体PIV 189
7.2 双平面PIV 204
7.3 体积内三分量PIV测量 208
第8章 微PIV（Micro-PIV） 216
8.1 引言 216
8.2 微PIV概述 219
第9章 应用实例 232
9.1 液体流动 232
9.2 边界层 239
9.3 跨声速流动 245
9.4 涡环流立体PIV测量 254
9.5 涡环流双平面PIV测量 261
9.6 大尺度瑞利-伯纳德热对流 267
9.7 PIV图像序列的分析 272
9.8 跨声速三角翼上的速度和压力分布 276
9.9 后台阶流动中相关结构的检测 279
9.10 圆形空气射流中涡配对的定量研究 283
9.11 直升机空气动力学特性的立体和体积方法 290
9.12 跨声速涡轮立体PIV测量 303
9.13 跨声速离心式压缩机PIV测量 308
9.14 化学反应流场PIV测量 314
9.15 机翼后缘噪声源高速PIV测量研究 318
9.16 体积PIV 321
9.17 航天飞机模型超声速PIV测量 324
9.18 多平面立体PIV测量 326
9.19 微尺度PIV风洞研究 333
9.20 微PIV（Ⅰ） 337
9.21 微PIV（Ⅱ） 343
9.22 纳米PIV 353
9.23 微PIV在生命科学中的应用 359
第10章 相关技术 363
10.1 变形测量使用的数字图像相关法（DIC） 364
10.2 背景纹影技术 367
附录A 数学附录 376
符号表 378
参考文献 385