高温变比例双向拉伸试验机测控系统研究

获得金属材料高温条件下的双向拉伸力学性能,是研究超高强钢局部加热变截面辊弯成形机理的前提,以材料热双向拉伸试验的核心需求为背景,研发一套能够获取材料在不同温度、不同加载路径下的力学特性实验设备。通过对比不同的加热方式,最终采用PID控制高频电磁加热方式,实现对试件加热区恒温控制;开发视频引伸计,代替接触式引伸计,检测试件测量区的实时形变量;根据实验要求,基于PID算法,对双向四轴进行速度规划,实现变比例载荷控制。对QP1180超高强钢在350℃下进行7组不同加载比例的双向拉伸试验。对试验结果进行误差分析,温度控制平均误差0. 30%,视频引伸计测量标定误差0. 71%,变比例载荷控制平均误差0. 56%。结果表明,该热双向拉伸试验机方案有效,控制精度达到实验要求,具有一定的工程应用价值。     

一种基于视频图像的运动车辆跟踪方法

基于视频图像的车辆运动跟踪是当前计算机视觉研究的热点,具有广泛的应用领域。本文研究了一种基于视频图像的运动车辆跟踪算法,通过当前帧目标边缘与实时更新模板的最优匹配来确定目标的位移量。首先启动了卡尔曼滤波,预测目标匹配搜索区域,然后再在搜索区域中利用边缘匹配精确定位目标,减小了匹配的计算量。实验结果表明,该方法是有效的且实时性好。     

基于DSP的图像处理在转角测试中的应用

为了实现在动态条件下坦克炮塔转角的测试,提出了基于DSP的嵌入式装置用于炮塔转角中的测试方法。采用基于图像法的坦克炮塔转角动态高精度测量方法。通过特征匹配模板对编码的靶标图像进行信息的角度编码解算。测量装置能够在实验室和车载环境下对炮塔进行转角测试,其算法满足要求的精度准确率、实时性及可靠性分析。     

基于改进Hausdorff距离的运动目标自动跟踪算法

针对视频运动目标的跟踪问题,提出了一种基于改进Hausdorff距离的运动目标自动跟踪算法。首先对视频图像作预处理,使用Canny算子进行边缘提取;然后采用对称差分算法建立运动目标的初始模板;接着采用改进的Hausdorff距离和新的匹配搜索策略,实现后续帧中运动目标与初始模板的匹配;最后,采用一种新的模板更新算法———4步法对模板进行更新。实验结果表明,该算法不仅能准确跟踪运动目标,而且能有效提高目标跟踪效率。     

基于机器视觉的装载机装卸动作时间测量系统

针对目前测量装载机装卸动作时间过程中存在的测量效率低、误差大的问题，设计了一种基于机器视觉的装载机装卸动作时间测量系统。首先对采集到的装载机装卸运动视频序列图像进行图像预处理，再利用形状模板匹配结合运动预测在图像中找寻铲斗并获取其质心像素点坐标，建立装载机铲斗运动轨迹，然后定位装卸动作的4个运动阶段的轨迹分界点确定每个阶段各自的起止帧及其帧数，最后利用帧率将帧数换算成时间进行计算，实现装载机装卸动作时间的自动测量。实验结果表明，该系统对装载机装卸动作时间测量偏差小于05 s，测量结果稳定有效；并且通过运动预测对铲斗位置进行估计的方法，使形状模板匹配的匹配耗时缩短了1645%。     

一种基于改进块匹配算法的运动车辆检测

在传统的基于块匹配算法的运动车辆检测中,因为直接对灰度图像进行匹配而带来计算量大、光照变化较敏感和实时性差的缺陷。针对这些问题,提出了基于概率松弛标记算法的块匹配算法,先通过概率松弛标记算法求取灰度图像的边缘,然后通过块匹配算法根据匹配的相似度得到位移矢量场,并对其进行矢量中值滤波,最后通过顺序区域增长把运动车辆分割出来。实验结果表明,这种算法鲁棒性强、实时性好,与传统算法比较在效率大幅度提高的情况下准确率也得到了一定的提升。     

基于方向场的输电线路间隔棒匹配定位算法

输电线路视频图像中的间隔棒是获得导线状态信息的重要元素。为了实现对输电线路图像中间隔棒的快速、准确定位,提出了一种基于梯度方向场优化的快速模板匹配算法。该算法针对传统的相关匹配算法运算量大、直方图匹配结果不准确的缺陷,提出了直方图和归一化相关匹配结合的复合匹配方法。结合输电线路图像中导线方向明确的特点,应用梯度方向场对图像中输电线路目标区域进行锁定,减少模板的搜索空间。实验结果表明,该算法具有较强的鲁棒性,在保证匹配精度的同时,大幅提高了匹配速度,能够满足远程视频监控系统对电力设备图像识别实时性和准确性的需求,可为准确判定输电线路状态信息提供依据。     

基于改进Prony的动态宽频测量算法

高比例可再生能源和高比例电力电子设备的大规模接入正成为新型电力系统的重要特征，电气量中出现大量谐波与间谐波分量，且动态行为明显，这对宽频测量提出了新的挑战。该文针对现有宽频测量算法在动态条件下测量精度不够的问题，分析了大量的现场录波数据，发现了宽频电气量在时间上的动态特性，分析了宽频测量算法的频率分辨率与动态带宽之间的关系问题；建立了基于多项式的动态宽频多分量拟合数学模型，以准确地描述表征宽频电气量的动态时变行为，提出了一种基于改进Prony的短时间窗动态宽频测量算法，并通过简化Prony约束条件减小了算法计算量；最后，进行了仿真测试、硬件测试和现场信号分析验证，结果表明所提方法可以实现动态条件下谐波与间谐波的准确测量。     

适用于PMU现场测试校准的参考值测量算法

同步相量测量装置(phasormeasurementunit,PMU)作为有效的电力系统动态监测手段,可为电力系统实现先进感知提供数据基础。因此,进行PMU现场测试与校准,以保证其运行质量至关重要。该文提出一种适用于PMU现场测试校准的相量测量算法,可为PMU的现场测试提供误差分析的参考值。该方法基于通用电力信号模型,揭示出电力系统静动态过程的基频相量测量原理,分析了相量算法实时测量的频谱特性,提出基于低通数字滤波器频域位移的相量测量系数设计方法,实现了基波相量的高精度测量。进一步,为解决传统频率、频率变化率算法在振荡时测量误差较大的问题,提出基于最小二乘法滤波特性的频率和频率变化率测量方法。仿真、硬件测试与现场录波数据测试表明,所提算法在PMU标准规定的单项测试与系统实际复杂工况下的测量精度均高于标准要求1个数量级以上,可用于PMU的现场测试与校准。     

引伸计的简述和检修

引伸计是一种测定材料应变数据的测试仪器。本文简要叙述引伸计的组成，原理，优缺点以及检定方法。根据规程，检定引伸计的标准器是引伸计标定器。但由于引伸计的型式较多外加现场检定的限制，可以选择一些实验室现有检具搭建相当于引伸计标定器作用的标准器。本文简述了除引伸计标定器外，利用试验室现有的光栅检具和用量块配合大量程指示表或测微仪代替引伸计标定器来作为检具对引伸计进行检定的方式方法。并且叙述了对于检定不合格的引伸计进行判定，参数设置，机械结构和软件调修。最后提出非接触自动式是未来引伸计发展的方向。     

基于SIFT特征匹配的电力设备图像变化参数识别

在变电站视频监视系统中,可通过视频巡检来及时发现某些异常状态,以免产生故障。图像的某些参数的改变是判别图像状态改变的重要依据,提出了一种基于SIFT,OTSU和RANSAC相结合的特征匹配的电力设备图像变化参数识别算法。先对样本资料图像和监测图像进行SIFT特征匹配,与OTSU相结合消除干扰匹配特征点,再通过RANSAC随机抽样一致性算法消除错误匹配特征点,根据匹配结果识别电力设备图像变化角度和缩放比例这2个重要参数。仿真实验表明,此算法简单易行,精度高,可用于电力铁塔倾斜角度和指针式仪表指针旋转角度的识别,也可用于视频巡检中缩放系数的识别。     

基于微光纤探头及光学成像技术的位移测试系统的研究与设计

阐述了复杂结构产品径向与周向位移测量的重要性,介绍了传统位移测量的局限与不足之处,提出了一种基于微光纤探头及光学成像技术的位移测试系统.从测试系统的结构组成、工作原理、标定系统、位移计算、图像数字化处理、界面设计等几个方面进行了详细的分析、设计和计算,并论述了该测试系统的创新点和技术进步之处,在同类行业中具有一定的借鉴价值.     

基于K-S检验的直方图匹配目标跟踪算法

为了快速准确跟踪运动目标,提出了基于K-S（kolmogorov-smirnov）检验的直方图匹配目标跟踪算法。将直方图信息作为模板,通过Kalman滤波原理预测出目标下一时刻的可能出现位置,以该位置为中心确定一个搜索范围,在搜索范围内判别直方图的相似性并进行模板匹配,在当前图像中跟踪目标。结果表明,基于K-S检验的直方图匹配方法可减小搜索范围,利用Kalman滤波预测目标的位置,在预测位置附近进行模板匹配,可有效减少模板匹配的遍历时间,提高目标实时跟踪效率。     

基于动态模板匹配的空中运动目标检测与跟踪控制

提出了一种基于动态模板更新匹配的空中运动目标检测与跟踪控制方法。在构建的目标跟踪系统平台基础上,采用模板匹配算法获得目标的位置信息,进而获取目标形心与视场中心的偏差信息以完成空中运动目标的跟踪控制。同时,为提高系统的实时性能,提出了一种基于最小二乘线性和平方预测结合的综合位置预测方法来预测目标的运动轨迹。实验结果表明,系统能够实现对运动目标进行实时稳定的识别与跟踪。     

定向运动设备中无线通信模块的设计

针对目前定向运动设备各站点之间不能相互通信,比赛信息不能及时传输等问题,设计了一种带无线通信模块的定向运动设备,并且详细介绍了ZigBee无线通信模块,给出了该模块的硬件设计和软件设计。本次设计基于CC2538微控制器,并且为了拓展网络覆盖范围,提高通信质量,特别添加了射频范围扩展器CC2592。实际测试结果表明,本次设计的定向运动设备中的无线通信模块通信稳定,通信距离较远,满足实时、准确地传输比赛信息的设计要求,具有很强的实用价值。     

基于图像处理的智能电表显示缺陷自动检测系统设计

文章设计了一种基于图像处理的自动检测系统,能够实现智能电表显示面板质量检测的自动化。该系统能够很好的检测出LCD显示面板中包括中文字符、数码管以及一些特殊字符和图形由于焊接加工问题导致的图形显示缺笔画或者不显示问题;此过程主要包括图像特征区域的定位、字符的分割、字符的缺陷识别判断;在特征区域定位中,首先采样获取LCD区域彩色图像直方图,然后利用反投影法获取大致特征区域,接着通过Canny边缘检测、概率直线检测确定特征区域的具体坐标;在字符分割的过程中,主要对预处理图像使用了水平、垂直投影等方法;最后利用模板匹配进行缺陷检测。此方法以DL/T 645-2007电表为检测对象,经过工厂实地图像取样,算法经代码实现,缺陷识别度高。     

基于虚拟双目视觉的电器电磁机构三维动态测试研究

对电器电磁机构进行准确的动态测试是电器优化设计的基础。由于电器电磁机构动态过程的复杂性及受研究方法、测试技术和条件的限制,过去对电器电磁机构动态特性的测试是二维的,而三维图像具有空间真实感,能够更全面、真实地反映电磁机构的动作过程,因此有必要对电磁机构进行三维动态测试。利用两面成一定角度的平面镜与1台高速摄像机相结合组成虚拟双目视觉测试系统,提出利用光学非接触式三维测试方法对电器电磁机构进行三维动态特性测试。采用虚拟双目视觉的原理,标定了高速摄像机的内部参数和外部参数,利用三维重建描绘出了磁保持继电器衔铁的三维动态特性曲线,通过3D测试验证了方法的可行性。提出的基于Image-Pro Plus图像处理的特征点检测和提取方法,极大地简化了立体匹配的约束条件和算法难度。     

基于DSP的车道线检测系统的设计与实现

车道线检测是智能交通中的研究重点之一,论文以DSP为载体,设计并实现了嵌入式车道线检测系统,同时针对于该系统提出了一种新的快速有效的检测算法,该算法结合了特征提取与模型匹配的各自优点,主要通过对图像的采集、自适应、中线提取、车道线匹配和最小二乘法拟合来最终实现。嵌入式系统采用模拟PAL制摄像头采集图像,图像经解码后输入到DSP中得到处理。实验结果表明,该系统车道线检测结果清晰,干扰小,效果良好,并能很好的满足实时要求。