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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 李鴻源(Hong-Yuan Lee) | |
| dc.contributor.author | Yu-Jui Liu | en |
| dc.contributor.author | 劉育瑞 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2022-11-24T03:09:41Z | - |
| dc.date.available | 2021-11-03 | |
| dc.date.available | 2022-11-24T03:09:41Z | - |
| dc.date.copyright | 2021-11-03 | |
| dc.date.issued | 2021 | |
| dc.date.submitted | 2021-10-25 | |
| dc.identifier.citation | 1. Ahlborn, F. (1902). Über den Mechanismus des hydrodynamischen Widerstandes (Vol. 17). Friederichsen. 2. Bass, F., Fuks, I., Kalmykov, A., Ostrovsky, I., Rosenberg, A. (1968). Very high frequency radiowave scattering by a disturbed sea surface Part I: Scattering from a slightly disturbed boundary. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 16(5), 554-559. doi:10.1109/tap.1968.1139243 3. Benzaquen, M., Darmon, A., Raphaël, E. (2014). Wake pattern and wave resistance for anisotropic moving disturbances. Physics of Fluids, 26(9), 092106. doi:10.1063/1.4896257 4. Cebeci, T. (2012). Analysis of turbulent boundary layers. Elsevier. 5. Cox, C., Munk, W. (1954). Measurement of the Roughness of the Sea Surface from Photographs of the Sun’s Glitter. Journal of the Optical Society of America, 44(11), 838. doi:10.1364/josa.44.000838 6. Darmon, A., Benzaquen, M., Raphaël, E. (2013). Kelvin wake pattern at large Froude numbers. Journal of Fluid Mechanics, 738. doi:10.1017/jfm.2013.607 7. Darrigol, O. (2003). The Spirited Horse, the Engineer, and the Mathematician: Water Waves in Nineteenth-Century Hydrodynamics. Archive for History of Exact Sciences, 58(1), 21-95. doi:10.1007/s00407-003-0070-5 8. Discharge-measurement system using an acoustic Doppler current profiler with applications to large rivers and estuaries. (1993). doi:10.3133/wsp2395 9. Fujita, I., Muste, M., Kruger, A. (1998). Large-scale particle image velocimetry for flow analysis in hydraulic engineering applications. Journal of Hydraulic Research, 36(3), 397-414. doi:10.1080/00221689809498626 10. Fukuoka, S., Fujita, K., Araki, T. (1988). Improvement of Aerial Survey Technique for Analysis of Flood Flow. Proceedings Of The Japanese Conference On Hydraulics, 32, 341-346. doi:10.2208/prohe1975.32.341 11. Gordon, R. L. (1989). Acoustic Measurement of River Discharge. Journal of Hydraulic Engineering, 115(7), 925-936. doi:10.1061/(asce)0733-9429(1989)115:7(925) 12. Ho, H., Lin, Y., Muste, M. (2020). Velocimetry Based on Self-Generated Surface Wave Patterns. Water, 12(9), 2342. doi:10.3390/w12092342 13. Holland, K., Holman, R., Lippmann, T., Stanley, J., Plant, N. (1997). Practical use of video imagery in nearshore oceanographic field studies. IEEE Journal of Oceanic Engineering, 22(1), 81-92. doi:10.1109/48.557542 14. Holman, R., Guza, R. (1984). Measuring run-up on a natural beach. Coastal Engineering, 8(2), 129-140. doi:10.1016/0378-3839(84)90008-5 15. Junger, M. (1980). Book Reviews : WAVES IN FLUIDS James Lighthill Cambridge University Press Cambridge, U.K., 1978. The Shock and Vibration Digest, 12(5), 35-36. doi:10.1177/058310248001200506 16. Kantoush, S. A., Schleiss, A. J., Sumi, T., Murasaki, M. (2011). LSPIV implementation for environmental flow in various laboratory and field cases. Journal of Hydro-environment Research, 5(4), 263-276. doi:10.1016/j.jher.2011.07.002 17. Kinoshita, R., Utami, T., Ueno, T. (1992). Flood Flow Analysis by the Picture Processing of Aerial Photographs. Proceedings Of Hydraulic Engineering, 36, 181-186. doi:10.2208/prohe.36.181 18. Kinoshita, R., T. Utami, and T. Ueno(1992). Flood Analysis by the Picture Processing of Ａerial Photographs – on the Parallel Cycloidal Flow in the Agano River, ProHydraul. Eng., Vol.36, pp.181-186 19. Kim, Y., Muste, M., Hauet, A., Krajewski, W. F., Kruger, A., Bradley, A. (2008). Stream discharge using mobile large-scale particle image velocimetry: A proof of concept. Water Resources Research, 44(9). doi:10.1029/2006wr005441 20. Kuo, C., Hwung, H., Chien, C. (2009). Using time-stack overlooking images to separate incident and reflected waves in wave flume. Wave Motion, 46(3), 189-199. doi:10.1016/j.wavemoti.2008.11.003 21. Lee, H., Kwon, S. (2003). Wave profile measurement by wavelet transform. Ocean Engineering, 30(18), 2313-2328. doi:10.1016/s0029-8018(03)00114-8 22. Mueller, D. S., Wagner, C. R., Rehmel, M. S., Oberg, K. A., Rainville, F. (2013). Measuring discharge with acoustic Doppler current profilers from a moving boat. Techniques and Methods. doi:10.3133/tm3a22 23. Prandtl, L. (1904). Über Flussigkeitsbewegung bei sehr kleiner Reibung. Verhandl. III, Internat. Math.-Kong., Heidelberg, Teubner, Leipzig, 1904, 484-491. 24. Prandtl, L. (1936). Entstehung von Wirbeln bei Wasserströmungen–1. Entstehung von Wirbeln und künstliche Beeinflussung der Wirbelbildung. Institut für Wissenschaftlichen Film (IWF), Göttingen, C1. 25. Rabaud, M., Moisy, F. (2013). Ship Wakes: Kelvin or Mach Angle? Physical Review Letters, 110(21). doi:10.1103/physrevlett.110.214503 26. Rantz, S. E. (1982). Measurement and computation of streamflow (Vol. 2175). US Department of the Interior, Geological Survey. 27. Riggs, H. C.(1973). Method of measuring and computing flood discharges.IAHR, International Symposium on River Mechanics, pp. B2-1-1-, Bankok, Thailand 28. Simpson M. R. and R. N. Oltman(1993), Discharges-measurment system using an Acoustic Doppler Current Profiler with applications to large Rivers and Estuaries, US Geol. Surv. Water-Supply Paper 2395, 32pp 29. Sugihara, Y., Tsumori, H., Yoshioka, H., Serizawa, S., Masuda, A. (2005). Imaging Measurement Of Whitecaps At Sea Observation Tower. Coastal Engineering 2004. doi:10.1142/9789812701916_0086 30. Thomson, W. (1887). On Ship Waves. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, 38(1), 409-434. doi:10.1243/pime_proc_1887_038_028_02 31. Yorke, T. H., Oberg, K. A. (2002). Measuring river velocity and discharge with acoustic Doppler profilers. Flow Measurement and Instrumentation, 13(5-6), 191-195. doi:10.1016/s0955-5986(02)00051-1 32. Wanek, J. M., Wu, C. H. (2006). Automated trinocular stereo imaging system for three-dimensional surface wave measurements. Ocean Engineering, 33(5-6), 723-747. doi:10.1016/j.oceaneng.2005.05.006 33. White, F. M., Corfield, I. (2006). Viscous fluid flow (Vol. 3). McGraw-Hill New York. 34. Zarruk, G. A. (2005). Measurement of free surface deformation in PIV images. Measurement Science and Technology, 16(10), 1970-1975. doi:10.1088/0957-0233/16/10/012 35. 周宗仁、尹彰、黃偉柏、林家群(2002)，「CCD遙測規則波波浪之研究」，第二十四屆海洋工程研討會論文集，pp.57~62 36. 周宗仁、林騰威、尹彰、石瑞祥(2003)，「CCD遙測波浪系統之開發與研究」，第二十五屆海洋工程研討會論文集，pp.7~13 37. 蘇藤成(1986)，「台灣西部河川輸砂量推估研究—洪水期高流速情況下泥沙施測作業方法及設備改善措施」，經濟部水資源統一規劃委員會，經濟部七十五年度研究發展專題 | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/80573 | - |
| dc.description.abstract | 由於氣候變遷的影響，致使極端事件頻傳，更彰顯水資源規劃管理及防災需求的重要，為了獲得準確的水文資料，現階段需以人工量測方式進行，在常流量下，人工量測需克服地域條件限制來估算流量，除了人力資源的消耗外，在洪水或極端事件的情況之下，更是存在非常高的危險性。近年來，除了聲波技術的儀器大量使用外(例如：都卜勒流速剖面儀)，利用非接觸式量測技術(例如：粒子影像量測法)來量測，由於成本低且具可視化優勢，已成為水文量測的趨勢。 本研究利用影像的非接觸特性，運用電腦視覺分析自由水體流經結構物所產生的尾流，以實驗的手段建立開爾文船波(Kelvin Wake)與福祿數的相關性來量測水流的流速。本研究的實驗設置於長27公尺、寬1公尺的室內水槽，模擬6種流況流經6種不同形狀之結構物的尾流角，利用邊緣檢測(Edge Detection)結合直線檢測(Line Detection)，以斜率換算角度的方式來分析尾流角的改變，並找出其趨勢性。試驗結果表明在有限水深情形下，當福祿數或流速改變時，尾流角度會有顯著的變化。在Fr<0.55的亞臨界流中，尾流角隨福祿數的增加而減小，且其不因流經結構物的形狀不同而改變。而在Fr≈0.55時，角度會產生不連續的跳動，使得此區段的流速難以量化。本研究顯示可以透過尾流角與福祿數的相關性，將其轉換為一種經濟且有效的方法來量測渠道流速，同時可以利用影像判釋的技術提高結構物下游的量測資料準確性，在極端事件中為水資源規劃管理與防災預警系統提供相關資料。 | zh_TW |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2022-11-24T03:09:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 U0001-2510202108571700.pdf: 3554526 bytes, checksum: 9110af19d02b27a3329503d8a6a6f87b (MD5) Previous issue date: 2021 | en |
| dc.description.tableofcontents | 摘要 I Abstract II 目錄 IV 圖目錄 VII 表目錄 X 第1章 緒論 1 1.1 研究緣起與目的 1 1.2 研究架構 3 1.3 研究流程 4 第2章 文獻回顧 5 2.1 開爾文船波 5 2.1.1 開爾文船波與福祿數的關係 6 2.1.2 開爾文船波在不同結構物的變化 7 2.1.3主導開爾文角之無因次參數 9 2.2 流速量測分析介紹 12 2.2.1 流速計及浮標量測法 12 2.2.2 浮標法 13 2.2.3 聲波都卜勒流速儀 14 2.2.4 粒子影像測速法 15 2.3電腦視覺應用於水利工程 17 第3章 實驗配置 19 3.1 實驗水槽設計 19 3.2 結構物設計 20 3.3 都卜勒聲學流速儀 20 3.4 實驗攝影設備 22 第4章 研究方法 23 4.1 影像正射校正 23 4.2 邊緣檢測 23 4.2.1 Canny 邊緣檢測 27 4.2.2 Roberts 邊緣檢測 29 4.2.3 Prewitt邊緣檢測 30 4.2.4 Sobel運算元與Scharr運算元邊緣檢測 31 4.2.5 Laplacian運算元與LoG檢測 33 4.3 霍夫轉換 37 4.4 影像直方圖 39 第5章 研究結果 41 5.1 影像分析 42 5.1.1 影像疊圖 42 5.1.2 邊緣檢測 43 5.1.3 濾波去除雜訊 46 5.1.4 直線檢測 47 5.2 人工辨識 49 5.2.1 直方圖處理 49 5.2.2 肉眼辨識 50 5.3 ADV流速量測資料分析 51 5.4 實驗結果 53 5.4.1 邊緣檢測計算之開爾文角 53 5.4.2 結構物與角度之關係 55 5.4.3 α/α_m 與福祿數之關係 57 第6章 結論與建議 59 6.1 結論 59 6.2 建議 60 參考文獻 61 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 直線檢測 | zh_TW |
| dc.subject | 開爾文船波 | zh_TW |
| dc.subject | 流速量測 | zh_TW |
| dc.subject | 電腦視覺 | zh_TW |
| dc.subject | 邊緣檢測 | zh_TW |
| dc.subject | Flow Velocity Measurement | en |
| dc.subject | Kelvin Wake | en |
| dc.subject | Computer Vision | en |
| dc.subject | Line Detection | en |
| dc.subject | Edge Detection | en |
| dc.title | 利用開爾文船波量測渠道流速之研究 | zh_TW |
| dc.title | Apply Kelvin Wake to Estimate the Velocity of Free Surface in Open-Channel Flow | en |
| dc.date.schoolyear | 109-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 何昊哲(Hsin-Tsai Liu),葉克家(Chih-Yang Tseng) | |
| dc.subject.keyword | 開爾文船波,流速量測,電腦視覺,邊緣檢測,直線檢測, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | Kelvin Wake,Flow Velocity Measurement,Computer Vision,Edge Detection,Line Detection, | en |
| dc.relation.page | 65 | |
| dc.identifier.doi | 10.6342/NTU202104112 | |
| dc.rights.note | 同意授權(限校園內公開) | |
| dc.date.accepted | 2021-10-26 | |
| dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 土木工程學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 土木工程學系 | |
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