Fotocamera plenottica per misure 3D di velocità e dimensioni di particelle

Sono state proposte differenti tecniche per la misura di campi di velocità tridimensionali all’interno di un fluido: Scanning Particle Image Velocimetry (PIV), Defocusing PIV, Tomographic PIV, Holographic PIV, Synthetic aperture PIV, Stereoscopic Particle Tracking Velocimetry (PTV). Gran parte di queste tecniche prevedono l’uso simultaneo di più telecamere e/o complesse configurazioni ottiche. L’utilizzo di una fotocamera plenottica permette di superare alcuni limiti delle tecniche esistenti consentendo di ottenere da una sola ripresa più immagini focalizzate su piani differenti. Tenendo conto che la minima dimensione dell’immagine di una particella si ha quando la stessa si trova nel piano di messa a fuoco, acquisendo immagini della particella in diverse condizioni di messa a fuoco è possibile determinare la sua posizione anche nella direzione dell’asse ottico del sistema di ripresa. La dimensione della particella potrà essere determinata di conseguenza utilizzando le relazioni dell’ottica Gaussiana o calibrando il sistema di ripresa su oggetti di dimensioni note. Infine, nota la posizione della particella nel tempo è possibile determinare i campi di velocità 3D.