研究风沙颗粒起动的动态演化规律，从根本上了解风沙颗粒的起跳形式与跃移本质原因，对改进沙尘暴预警模式和完善防沙治沙理论有重要意义。本实验在环境风洞中建立风沙两相流模拟实验系统，对自然界风沙活动现象进行室内实验模拟，以获得风沙活动规律的基本数据信息。采用高速摄影技术对风洞模拟系统中的运动沙粒进行图像信息采集，捕获清晰、直观的沙粒运动瞬时图像序列。在前人处理实验获得的高速摄影图像经验的基础上，本文采用Matlab和Photoshop软件对高速摄影图像进行按时间序列的图像叠加处理，以Matlab提供的函数语言编写一个辅助人工识别、提取运动颗粒轨迹坐标的交互式操作平台，解决了计算机分割算法程序不适应本课题这种背景繁杂、目标颗粒位置多变的高速摄影实验图像及以往人工处理实验图像效率不高等问题。本文在风沙两相流高速摄影图像的处理方法上和风沙颗粒起跳形式的研究手段上取得了新的进展，研究的结果对风沙两相流高速摄影图像特别是背景复杂的图像处理上具有重要的参考价值和使用价值，同时对风沙起动机制的研究产生了推动作用。主要的创新点如下：(1)采用Matlab大型数字软件和Photoshop图形处理工具对高速摄影图像进行自动化叠加处理，把运动的风沙颗粒轨迹线恢复到叠加后的数字化图像上；利用人脑的特殊逻辑判断能力，把叠加后图像上的风沙颗粒轨迹坐标信息、起跳形式信息和速度粒径信息等参数提取出来，最后在对所得信息进行分析归纳，总结出风沙颗粒起跳规律。通过图像叠加的处理后，再对图像上的信息进行人工判别提取，这种新的图像叠加处理方法和人工判读提取图像信息的应用平台正适合本实验图像的处理工作，解决了图像无法进行程序分割提取颗粒运动信息的难题，同时提高了图像处理工作的效率，具有方法应用的新颖性。(2)本文针对叠加后的图像特点，以Matlab软件为操作平台，建立了一个人工提取图像信息的辅助工具，在保证信息完整全面的基础上，大大提高了图像信息采集这一步骤的工作效率，对风沙起动规律的研究具有明显的实用价值和创新性。(3)风沙颗粒运动的动力来源于大气湍流，颗粒的跃移主要是气流动量的传输造成，系统平衡后颗粒的起动形式主要是冲击起动。