风沙过程涉及多个尺度，从宏观的沙丘迁移到微观的沙粒运动都需要合适的重建手段。粒子追踪测速（Particle Tracking Velocimetry, PTV）作为一种基于拉格朗日角度的测速算法，在孤立物体的多尺度运动分析中具有优势，但仍有待做出针对性优化。本研究将自适应型二值化方法与基于Voronoi图（VD）的PTV算法相结合，开发了一种尺度无关的PTV算法（SI-PTV），SI-PTV可准确地提取沙丘或沙粒的坐标，并在对单个实体的运动重建中表现出良好的性能。通过与已知数据对比，验证了SI-PTV在多尺度运动分析中的有效性。此外，利用重建的运动学信息，对珊瑚砂/床面的碰撞过程进行了动力学统计分析，得出平均碰撞角为4.55°，平均动能恢复系数为0.48。该算法有助于分析不同尺度下的风沙过程，也填补了珊瑚沙碰撞动力学研究的空白。

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