粒子图像测速技术(PIV)，示踪粒子被部署到流场中，激光束形成光片源，以较短的时间间隔 Δt 照射示踪粒子两次。在 2D-PIV 中，散射光被记录到高分辨率CMOS/CCD相机的两个连续帧上。在 Stereo-PIV 中，两个不同观察角度的相机还用于测量光片中流速的第三个（平面外）分量。
为了计算速度，每个相机的粒子图像被细分为小的询问窗口。询问窗口内的平均粒子位移由互相关确定，然后是相关峰的定位。根据已知的时间差 Δt 和在每个方向上测得的位移，计算出速度分量。两个视图的透视校正、失真补偿和图像映射由程序处理。使用先进的多通道图像变形技术可实现更高的精度和空间分辨率。

作为粒子测速系统的关键组成部分，相机在整个系统中起着至关重要的作用：

2D3C-PIV系统的光源有 LED,连续激光器，双脉冲激光器以及高重频激光器

1. 三维速度场测量

•      在二维平面内（如x-y平面）获取三个方向的速度分量（如u、v、w），解决传统2D PIV无法捕捉离面速度的问题，适用于存在显著三维流动的复杂场景，如涡旋脱落、边界层分离或旋转流动。

2. 瞬态流场分析

• 结合高速相机捕捉流场的瞬时速度分布，分析非定常流动特性（如湍流脉动、涡旋演化）。典型应用如心脏血流、燃烧火焰振荡或飞行器瞬态气动特性。
  
  3. 湍流特性计算

  • 功能：基于速度场数据计算湍流动能（TKE）、雷诺应力、耗散率等参数，量化湍流强度与能量分布。
     

  • 4. 涡量/应变率场分析

    • 功能：通过速度梯度张量计算涡量（ω）、应变率（ε）等参数，识别涡核位置及流动变形特性。典型应用包括分析涡旋结构（如卡门涡街）、材料剪切流动或流体混合效率。

5. 流动可视化与结构识别

• 功能：结合速度矢量图、流线图或涡量等值线图，直观呈现流动分离、再附点、剪切层等特征。典型应用包括验证CFD仿真结果，指导空气动力学外形设计（如汽车、飞机翼型）。

6. 定量化参数提取

• 功能：统计平均速度、速度脉动均方根（RMS）、功率谱密度（PSD）等，提供流动的定量化描述。典型应用包括评估风洞实验中模型的阻力特性，或环境流体中污染物的扩散速率。