高精度温度采集系统

设计了一种基于AD7705的热电阻、热电偶以及温度变送器输入的高精度温度采集系统.系统以AT89C52为核心,软硬件结合实现自动量程转换、自动零点调整和自动校准等功能.并带RS-485异步通信接口,可实现与上位机的通信.对于传感器的非线性,采用查表和非等间距分段线性插值算法校正,既保证精度又节约内存.     

计算机图形处理器加速的光学航空影像正射校正

提出了计算机图形处理器(GPU)加速的光学航空影像正射校正并行算法,以满足获取光学航空影像对实时性的要求并提高对海量影像数据在CPU上串行正射校正的效率。介绍了光学影像正射校正算法原理以及正射校正算法的并行化处理。为减少GPU执行的计算负载,引入"有效像素区域"概念,设计了改进的GPU并行校正算法。通过配置选择以及存储器访问优化进一步提高了算法的执行效率。最后,分析了GPU并行算法的精度,并验证了噪声干扰对算法的影响。实验结果表明,优化的改进GPU并行算法显著提高了正射校正的速度,影像大小为5 000×5 000时,加速比最高可达CPU串行算法的223倍以上。虽然GPU单精度计算和噪声干扰会使影像校正精度有所下降,但尚在误差允许范围之内。该算法能够快速实现光学航空影像的正射校正,校正后的影像满足实际应用需要。     

汽轮机简化性能试验中数据校正算法的应用

数据校正算法可以去除测量数据中的显著误差,并减小随机误差,对机组的性能分析、运行优化具有重要意义。基于充分利用冗余测量数据的目的,提出了适用于简化性能试验中部分测量数据超出试验允许的偏差区间时的数据校正算法,并以某610 MW汽轮机性能试验为例进行了实例分析。分析结果表明,数据校正算法可以提高汽轮机简化性能试验结果的准确性,具有较高的实际应用价值。     

减小圆度测量中2RC滤波传输偏差的新方法

用双线性变换法和冲激响应不变法设计的逼近2RC滤波幅度特性的相位校正的数字滤波算法,其偏差大小相近,符号相反.因此两种滤波算法的线性组合极大地减小了逼近2RC滤波理论幅度特性的偏差,从而提高了圆度测量的滤波精度.     

视觉辅助的激光振镜加工畸变校正及精度分析

为了解决激光振镜加工畸变校正过程中人工测量效率低、精度差的问题，提出一种视觉辅助的畸变校正和精度测量方法。该方法分析了误差来源，建立了畸变数学模型，采用螺旋式填充圆标刻配合最小包络圆检测获取振镜系统误差特征描述，用曲线拟合或线性插补算法补偿误差，最后采用误差标准测量点阵进行精度标定。实验结果表明，该方法可以消除86%图形畸变，平均相对误差为7×10^-4,提升了校正精度和校正效率。     

采用多边形质心的相关滤波跟踪位置校正方法

为了解决多个尺度相关响应图最大值对应位置与目标真实位置存在偏差的问题,本文提出了一种采用多边形质心的相关滤波跟踪位置校正方法。首先,本文提出一种相关响应图评价指标对响应图的质量进行评价,并对当前帧跟踪结果进行可信判别;接着,对判别为不可信的跟踪结果采用多边形顶点的质心进行校正,以减少跟踪结果与目标正确位置的偏差。最后,在OTB50、OTB-2015和UAV20L三个基准视频集上对本文算法进行性能评估实验,本文算法在OTB50、OTB-2015和UAV20L的成功率曲线面积分别达到了0.625、0.668和0.429,跟踪精度分别达到了0.844、0.885和0.578。结果表明,与近年来主流的跟踪算法相比,本文算法在多种复杂场景下都取得了较优的成功率曲线面积和跟踪精度。     

FCS系统在贴片机的位置偏差校正中的应用

准确的定位技术是SMT表面组装生产线上主流设备贴片机的主要性能指标,贴片机的定位系统成为高性能贴片机最为关键的系统之一。以激光校准传感器作为贴片机的视觉定位检测系统,使贴片机自身具有识别贴片位置偏移的自动校正功能,满足小型元件的贴片精度要求,且提高对θ轴马达的强化,实现了面向大型元件的对应能力。结果表明:激光识别自动校正系统FCS在贴片头中的应用,通过非接触定心方式,LED激光多角度照射,光影宽度与切线数据的获取,使用最小二乘法准则完成元件形状分析,位置偏差校正,实现贴片元件精准定位的工艺要求。     

集成电路版图中的多边形匹配比较研究

光学邻近校正是最重要的分辨率增强技术,而对光学邻近校正后的版图修正逐渐成为提高集成电路版图质量的必需步骤.提出了一种用于post-OPC版图(做过OPC的版图)修正的多边形匹配比较的线性算法.算法通过比较pre-OPC和post-OPC的版图,提取OPC校正时的分段信息和段偏移量,使得post-OPC版图的修正能够充分利用前次OPC的结果,避免了重做OPC,提高了OPC验证后修正的效率.     

转子校正精度提高方法研究

在实际动不平衡校正中,对于某些特殊要求的转子,只能在转子的两端进行钻孔去重.但是这种校正方法会在校正面上引入一种新的不平衡量.针对端面钻孔去重校正方法,详细研究分析了钻孔重心相对校正平面位置偏差所引起的校正误差,并在理论上提出了二次平面分离计算法.最后通过实验证明,采用二次平面分离折算补偿后去重法可以明显提高转子的动平衡校正精度.     

一种分段在线支持向量回归算法

针对在线支持向量回归算法在提高时间序列预测执行效率的同时,其预测精度会有所下降的问题,提出一种分段在线支持向量回归的时间序列预测方法,通过缩减在线建模数据长度实现快速训练,并对在线支持向量回归模型进行分段存储,根据预测数据与子分段模型的匹配度,选取最优子分段模型预测输出,从而提高在线算法预测精度。通过对黑龙江移动通信话务量时间序列数据的实验结果表明,该算法既很好地保持了在线预测方法的运行效率,又通过分段使预测精度提高了5%～10%。     

消隐点共线约束逐点畸变校正算法

对逐点图像畸变校正算法进行分析和研究。分析了基于四点共线交比不变性的逐点畸变校正算法的校正精度,指出该算法由于初始使用图像点含有误差导致计算其他图像点产生了精度改变,同时给出了计算结果误差较小时的图像点位置和相对距离的选取方法。基于上述分析,提出了基于消隐点共线约束的逐点畸变校正算法。该算法利用消隐点来提高直线拟合精度,利用共线特征来约束校正图像点精度。该算法不仅可以优化基于四点共线交比不变性算法校正的图像点,同时也可以优化初始使用的图像点,从而提高所有图像点畸变校正精度。基于MATLAB的仿真实验显示:对于400万像素的镜头,校正后图像点最大误差是初始图像点噪声的29.05倍。针对实物图像对基于四点共线交比不变性法校正的图像点,基于消隐点共线约束法校正的图像点和未校正采集图像点的交比值进行对比,结果表明本文提出算法优于四点共线交比不变性算法的结果。     

离散频谱校正方法的抗噪性能研究

系统分析了四种离散频谱校正方法(比值法、能量重心法、FFT+FT法和相位差法)的抗噪性能,井通过仿真研究表明了;比值校正法校正精度高,但有插值方向错误的可能;能量重心法由于本身是一种近似方法,校正精度相对较差,但抗噪性能稳定;FFT+FT连续细化分析傅立叶变换法的校正精度和抗噪性能跟细化倍数有关;相位差法的校正精度较高,其抗噪性能与时移点数和谱分析点数有关,并且算法本身存在将相位差调整到主值区间而导致校正错误的可能。加窗总体来说都会导致抗噪性能的下降,但能够避免比值法插值方向错误的可能,也可以显著提高能量重心法的校正精度。     

深孔内表面结构光图像几何畸变校正

在针对深孔类零部件内表面检测过程中因曲面特性引起的结构光图像几何畸变校正问题,一直是深孔内表面检测领域的难点。本文提出了一套针对结构光条纹图像的几何校正算法:该算法首先针对无差别建模的深孔内壁模型内表面进行结构光检测;然后基于离散映射理论搭建深孔内壁模型和内壁展开模型内表面之间的几何位置对应关系;最后基于映射关系校正深孔内表面结构光图像存在的几何错位(畸变)。检测结果表明,所提算法能够有效提高几何错位的校正精度,在不考虑图像边缘的基础上,校正偏差达到亚像素水平;并且因条纹斜率不一致造成的对应条纹最大间距(即距离偏差)控制在1.5 pixel范围内,即0.135 mm。     

中低轨卫星高仰角时刻的轨道预测

使用改进的拉普拉斯算法对人造卫星进行轨道预测时,在卫星仰角过高及卫星过顶点时刻其外推精度都较低,无法满足轨道预测的精度要求。本文基于对外推数据和实测数据的分析,提出了基于时间校正的轨道预测方法。该方法首先对外推数据和实测数据进行坐标旋转,然后用实测数据对外推数据进行时间校正,从而获得高精度的卫星轨道预测数据。利用水平式光电设备对卫星进行了跟踪实验。实验中使用了大于60s时长的高精度自动跟踪数据,先进行运动方程的拟合,然后进行时间校正,外推出了超过20s时长的高精度预测数据,且在卫星过顶点时刻,预测偏差可以保持在3″左右。实验结果表明,该方法有效地提高了卫星在高仰角时刻的轨道预测精度和保精度跟踪时间。     

基于单片机的瓦斯传感器零点调整及灵敏度校正系统

根据瓦斯传感器自动调零和灵敏度校正的机理，设计了以80C31单片机为核心的自动调校系统，实验表明：该系统可显著提高瓦斯传感器测量精度，具有性价比高、稳定可靠的特点。阐述了系统的工作原理、设计方案、硬件组成及软件设计，并给出系统自动调校前后的测试对比结果。     

基于虚拟仪器的压力传感器自动补偿校正系统

针对压力传感器的误差和温度漂移问题，推导了传感器组件的输出电压与压力、温度的关系，并提出了一种基于虚拟仪器技术的压力传感器自动补偿校正系统。该系统能对压力传感器的零点误差、灵敏度误差和温度漂移进行自动的补偿校正。实际测试显示，补偿校正前传感器相对期望值的精度≤13．2％，经补偿校正后，传感器组件相对期望值的精度≤1％。这说明该系统可高效地对压力传感器进行补偿校正，且补偿校正效果好，适合对压力传感器进行批量补偿校正。     

气辅注塑装置参数自校正模糊控制器的研究

对气辅成形装置的压力调节和控制进行了研究。经实验分析提出了基本模糊控制器中影响系统控制效果的3个参数，采用参数自校正模糊控制算法，设计了气辅成形装置的气体压力参数自校正模糊控制器。在自主研制的小型气辅装置上进行了实验验证和比较。实验结果表明，提出的参数自校正模糊控制算法和相应的控制器，有效地降低了稳态偏差和稳态偏差变化率，提高了控制系统的适应能力。     

超声相控阵检测回波信号相位偏差校正技术研究(英文)

近年来,超声相控阵技术广泛应用于工业无损检测领域。在检测过程中,检测材料和检测系统等方面的扰动因素会造成超声检测回波信号明显的相位偏差,影响检测效果。本文分析研究了造成检测信号产生相位偏差的原因以及对检测效果造成的影响,提出采用信号互协方差分析法实现检测回波信号相位偏差校正。实验结果表明,该方法可有效校正各通道回波信号的相位偏差,提高检测精度。     

三坐标精度测量机的工作原理和机械结构

开发了一种基于空间一维球列对称联系组合定标法的手提式三坐标精度测量机,其系统由球列板、滑轨、支架、底座以及伺服驱动系统、电气控制部分和数据处理软件组成。在准确已知球列上任意一对球心距偏差的条件下,可得到整个球列各球心距偏差,再以该球列各球心形成的标准点列与测量机空间的点列进行对称组合比较测量,按最小二乘原理处理测量值,可求得被测三坐标测量机被测空间点的误差,再按通用的数据分解方法即可得到坐标测量机几何结构的21项误差。利用全组合对称联系使一维球列校正精度达到高精度水平,同时由于球列可在该校正装置的滑轨上移动,使该装置可校正范围比球列本身的标准长度增加数倍。仅需在校正前对球板上的一个球心距进行检测标定并作为标准量,即可通过一次测量同时确定事先均未知的一维球列精度和三坐标测量机精度,使校正过程易于实现。此外,校正装置无需严格按国家标准量值传递定期校正,而可由使用单位利用已有标准量和简单装置在使用前进行实时检测标定,因此它对校正装置的长期稳定性无严格要求,可降低对校正装置的设计与制造要求。     

分段拟合热电偶的热电势—温度一元多项式函数

本文介绍一种热电偶的热电势－温度一元多项式函数Ｔ（ｅ）的分段拟合方法。采用此方法可使多项式减少阶次，同时利用加快数据处理速度，可提高非线性校正精度。