基于PC的投影拼接显示系统

提出了一种基于PC和普通投影仪实现大屏幕投影拼接显示系统的方法。在PC端将显示画面分割为若干块,然后对图像的重叠区域采用图像融合的方法进行处理,再发送给投影仪作梯形校正,从而实现大屏幕拼接显示。显示结果表明,实现低成本投影拼接系统的方法切实有效,可以满足不同规模投影显示的需要。     

基于Butterworth滤波和Haar小波变换的干涉图像齿面域分割

干涉图像中反映齿面形貌信息的齿面域被背景噪声包围，其分割精度对相位解包裹、图像配准等后续的处理步骤存在较大的影响，直接关系到最终测量结果的精度。针对齿面干涉图像边界存在杂散条纹的现象，通过分析齿面干涉条纹的分布规律，提出了一种结合Butterworth滤波和Haar小波的齿面域分割方法。最后，在本文实验条件下，通过与时域分割方法进行对比，该方法可以将齿面干涉图像的边界杂散条纹区域内解包裹相位值有错误的地方排除在有效测量区域外并且能够对其进行有效校正，证明了基于频域信息的分割方法能够有效地提高干涉图像齿面域分割的精度。     

DAISY 和 LBP 描述符结合的三维点云粗拼接方法

针对三维点云拼接需借助点云信息几何特征的问题,采用 DAISY 描述符和 LBP 描述符结合的方法提取相邻测量站位 重叠区域图像特征,解算出相邻测量站位坐标系之间的位置变换矩阵,从而将多测量站位的三维点云数据初步转换至同一坐标 系中。 首先,介绍了边缘检测和 DAISY 描述符的构建;然后,通过欧氏距离对相邻图片特征点进行匹配,根据匹配点之间的关 系解算出不同站位下的坐标转换关系。 实验结果表明,该方法在不使用其他辅助工具的前提下可以较好实现三维点云数据粗 拼接,为点云拼接技术在三维重建和逆向工程等领域的应用提供了理论依据。     

超精表面三维形貌相移干涉检测实验研究

超精表面检测技术已成为超精密测量技术重要组成部分。本文提出了一种超精表面三维形貌的相移干涉显微检测方法。检测系统引入偏振分光棱镜,建立相移检偏干涉与三维形貌重构模型,采用四帧相移与轮廓中线法进行相位与粗糙度参数计算。编制图像处理与系统测试软件,并对标准样品进行实验,结果表明：样品粗糙度重复测量精度达2.8nm,测试系统具有抗干扰能力强、稳定性好等特点。     

基于保偏光纤模间干涉的光学电压互感器

为了满足高压及超高压电网对新型电压互感器的迫切需要,研究了一种基于保偏光纤模间干涉原理的高压电压互感器。用缠绕了保偏光纤的石英晶体圆柱作为电压传感头,被测电压通过石英晶体的逆压电效应来调制保偏光纤中2个低阶线性偏振模间的相位差,进而改变模间干涉输出光强的分布,通过探测模间干涉输出光强实现对被测高电压的测量。系统通过调整压电陶瓷的驱动电压使得模间干涉静态相位差为正交状态,并采取引入参考光路的方案剔除光源强度波动对测量精度的影响。实验研究结果表明,该互感器在额定被测电压附近能够达到0.2%的测量精度,能够同时反映被测高压的幅值和相位信息,满足高压测量领域对暂态变化的测量要求。     

基于降采样和改进Shi-Tomasi角点检测算法的PCB图像拼接

针对大型多重复单元PCB图像拼接耗时长、拼接错误率高等问题,提出了一种快速鲁棒的图像拼接方法.对采集到的高分辨率PCB图像进行降采样,基于人工选点精准获取含重叠区域的图像单元作为配准区域;引入抑制半径的方法对Shi-Tomasi角点检测算法进行改进,使提取出的区域特征点分布更加均匀;使用暴力匹配方式分别对区域特征点进行粗匹配并通过RANSAC算法剔除误匹配点对后获得配准系数矩阵;结合仿射变换公式推导计算出原图像的配准系数矩阵,根据配准系数矩阵对待拼接的图像进行融合,得到完整的PCB拼接图像.实验结果表明,所提出的PCB图像拼接方法,加快了PCB图像拼接的速度同时也提高了特征点匹配精度,在对图像降采样8倍下,改进的Shi-Tomasi算法较传统的Shi-Tomsi算法和Harris算法在匹配正确率上分别提高了7.8％和4.0％,验证了该方法的可行性.     

基于FPGA的MEMS测量控制系统的设计

基于频闪显微干涉(stroboscopic interferometer vision system,SIVS)技术,提出了一种MEMS三维动态测量的同步控制系统.在该系统中,频闪的参数通过有USB功能的MCU从PC配置到FPGA中,然后由FPGA分别控制测量系统中的声光调制器、MEMS驱动器、微动平移台和千兆网相机.结合开发的应用软件,可以实时测量MEMS的运动.计算表明,使用该系统所能测量的MEMS的理论最高周期运动频率为1 MHz.实验证明这种方法行之有效.     

基于LabVIEW的高精度激光干涉测距系统

微位移和直线度误差作为工业测量中重要的几何参数,其测量值对精密仪器的制造与检测有着广泛应用.但随着工业技术发展,就传统测量仪器自准直仪而言,存在精度不高、实时性不强、速度慢等缺点,无法完全满足当下高速、高精度、实时监测的的要求,提出一种基于LabVIEW 的高精度激光干涉测距系统,对位移位置和直线度进行测量与分析.基于双频激光干涉测距原理,设计了光电测距仪测量得到带位移信号的光信号,经光电转换得到电信号,利用LabVIEW 平台编写操作界面和数据处理与误差分析.对系统进行实验,表明对长度30cm 导轨检测,相对误差小于0.2nm,系统具有结构简单、测量速度快、实时性强等优点,实现了位移与直线度的大范围、高精度的测量,可被在工业位移测量中广泛使用.     

线结构光点云粗拼接方法研究

针对点云拼接需借助点云信息几何特征的问题,基于结构光测量系统模型,提出一种通过提取图像站位信息的方法,解算两图像站位下点云信息的相对位置关系来完成点云的粗拼接。首先,介绍了结构光测量系统的模型,并采用平面靶标的方法对测量系统中的摄像机与激光器的光平面进行精确标定;然后,对光条信息的提取和无约束点云拼接算法进行了研究,通过对二维图像特征点的处理计算出测量系统不同站位下的坐标变换关系;实验结果表明,该方法可对物体表面信息进行有效测量,可将误差降至6.052 mm。为点云精拼接技术提供了支持,并为点云拼接技术在逆向工程检测、三维形貌恢复及目标识别等方面的应用提供了理论依据。     

基于块匹配与多级采样的薄片孔隙图像拼接

微观驱替实验中为了模拟非均质分布的情况,需要将多幅不同的孔隙二值图像拼接为一幅完整图像,而这些拼接图像没有重叠区域,需要根据待拼接图像的纹理信息进行图像拼接修复。针此类问题,本文通过对图像邻域的相关性问题进行研究,提出一种基于块匹配和多级采样的图像拼接方法,该方法结合5个判决准则,以修复孔隙图像边界间的弯曲轮廓和不规则纹理,并通过粗尺度到细尺度的图像拼接过程,使得最终拼接完成的薄片孔隙图像能够更加真实地反映岩心特征。为了验证本研究方法的有效性,将本文所提算法与现有的传统图像修复算法和基于深度学习的图像修复方法进行对比,并通过主观视觉与客观指标对图像拼接实例的结果进行评估,结果表明本研究提出的算法在PSNR和SSIM指标上优于现有的图像修复算法,分别提高了6.08dB和0.015,并且在图像纹理的自然过渡以及整体结构的一致性方面有更好的表现。     

基于多尺度耦合的密集残差网络红外图像增强

为了提升非制冷红外热像仪的图像质量,满足低对比度弱小区域的观瞄与锁定的需求,提出了一种基于多尺度密集残差网络的红外图像超分辨重建模型,该模型的基本框架是通过级联多个残差特征进行学习,以粗到细的方式重建高分辨率图像。首先提出一种多尺度跨域融合模块,通过对不同感受野的分支结果进行融合,不仅可以融合不同感受野的互补信息,还可有助于提升梯度收敛和特征传输;然后叠加多个跨域融合模块,并采用残差特征学习进行优化,最终学习出高分辨率细节信息。仿真实验结果表明,所提出的超分辨模型能够较好的超分辨重建效果,在微弱结构保持和点目标保持上的性能也更加突出。所提的模型已经在海思嵌入式深度学习平台上实现了高质量的红外增强,具有较高的工程应用价值。     

多分支移相变压器差动保护技术研究及应用

分析了传统移相变压器保护方案的缺点,对移相变压器的工作原理进行了详细研究,推导了适用于各种移相变压器的电流变换关系,并提出了一种采用全角度移相、数字化采样等技术的移相变压器差动保护方案。所提差动保护方案解决了传统多分支移相变压器无法配置差动保护的问题,使得保护性能得到了极大提升,并可适用于不同类型的移相变压器。通过RTDS数模仿真实验,对所提方案的差动保护功能进行了实验验证。目前,基于该方案的差动保护装置已于2017年3月投运并稳定运行至今。     

基于全绕组拓扑结构的移相变压器建模及应用

针对现有移相变压器稳态数学模型不能适用于内外部端口故障电气量计算的问题,基于相分量法建立其全相数学模型。以对称双芯式移相变压器为例,根据其电磁约束关系,推导出节点电压与电流间的关系式,再通过绕组拓扑结构对节点进行合并及接地处理,得到移相变压器的导纳矩阵和全相等效电路模型,并对矩阵进行修正以适应不同故障情况下的计算。最后,利用该模型分析了对称双芯式移相变压器在不同相序网络中的运行特性。对比仿真结果可知,所建全相数学模型能够准确计算各类端口故障下的电气量,所得等效相序电路可以有效反映不同序分量下移相变压器的运行特性。     

Volume holographic storage demonstrator based on phase-codedmultiplexing

We present the design and realization of a compact volume holographic memory based on phase-coded multiplexing. Due to the use of nonmechanical reference beam changes in this multiplexing technique, rapid access of the stored data pages is achieved. Our system can reach a maximum storage capacity up to 480 data pages with a resolution of 640×480 pixels in a single interaction region of a photorefractive LiNbO₃ crystal. We present the implementation of the system and first experimental results of both, high-resolution analog image storage and digital data storage. The storage of 180 data pages is demonstrated as well as the application of the system to real-time optical image processing     

可控电抗器及其谐波抑制的研究

阐述了磁阀式可控电抗器的基本结构和工作原理,以抑制可控电抗器在接入电网时自身向电网注入的谐波为目的,分析了其谐波抑制措施。提出了一种基于移相绕组的新型可控电抗器的谐波抑制拓扑结构:将可控电抗器接成三角形,然后通过移相绕组接入电网。同时,根据系统的容量、对系统的要求以及所要消除的谐波次数等,设计相应的相间绕组的连接方式和选取合适的移相绕组匝数,以此来获得所需要的移相电压,从而削弱由可控电抗器本身所产生的谐波。通过EMTDC/PSCAD软件进行了仿真,把配置移相绕组前后的可控电抗器电路的电流波形进行了对比,并对其谐波含量做了傅立叶分析,结果表明,配置移相绕组能很好地抑制可控电抗器向电网注入的谐波,验证了论文提出方案的有效性。     

基于移相电抗器的电力推进船舶电网谐波抑制

电力推进船舶电网是一个典型的独立供电系统,由于发电容量有限,对非线性负荷的抗干扰能力比较差,尤其是随着电力电子技术在船舶上的广泛应用,电能变换过程中的非线性现象加重,由此带来的谐波等电能质量问题不容忽视.相对于采用组网方式形成的大电网而言,独立小电网的系统短路容量较小,而谐波源相对容量较大,因此,谐波造成的影响就会更大.本文提出了一种采用移相电抗器的方法来抑制这种独立电网的谐波,并对移相绕组的配置和移相角的选择进行了分析,基于EMTDC/PSCAD的仿真结果验证了所提方案的正确性和有效性.     

非静态物体的光栅图像投影 3D 测量方法

针对传统相移法不能直接应用于非静态物体三维(3D)形貌测量的问题,本文提出了 Morlet 小波辅助的改进相移法测 量方法。 首先,利用复 Morlet 小波脊线提取采集条纹图像的相位,估算图像帧之间的相位变化量,并根据帧间相位变化量来修 正相移法的计算模型。 然后,利用修正的计算模型,提取采集光栅图像的相位,并重建出非静态被测体的 3D 形貌。 在对视场 范围内的非静态被测体,本文方法测量的均方根误差为 0. 0816 mm,分别是传统相移法和单帧投影法的 16. 92%、44. 42%,在对 比方法中误差最小。 测量结果表明,本文方法拓展了相移法适用的范围,能够更准确测量非静态被测体的 3D 形貌。     

移相电抗器对变流器供电系统的谐波抑制研究

对移相电抗器对变流器供电系统中的谐波抑制进行了研究，阐述了移相电抗器的工作原理和设计方法，对具有移相电抗器的六相整流系统进行了试验研究，并与三相全波整流电路进行了对比分析。     

Imaging the lungs with computed tomography

Describes investigating structure-function relationships in lung disease with high-resolution CT. The diagnosis of lung diseases relies heavily on imaging, which can be broadly divided into projectional (for example, chest radiography) and cross sectional (for example, computed tomography) techniques. Most imaging in respiratory medicine is performed for purely clinical diagnostic reasons, but there is increasing interest in the use of the latest imaging techniques to unravel the pathophysiology of complex diffuse lung diseases. In this specific area, a variety of image processing techniques have been developed to aid the detection of lung abnormalities. It is not the purpose of this article to describe such techniques in detail but rather to survey the areas of clinical investigation in which they have been used. There is considerable overlap between image processing techniques that seek to identify and to quantify abnormalities of the lung parenchyma, but it is the accurate quantification of abnormal lung that is so crucial for the investigation of structure-function relationships in lung disease