Gabor变换在轮胎X光图像处理的应用

在轮胎X射线检测图像中,钢丝帘线的不同排列方式构成不同的纹理图像。Gabor函数可提取图像在频域不同尺度和方向的特征,因此采用基于Gabor和Log-Gabor小波对轮胎X射线图像进行特征提取的方法,并用K-means方法进行图像聚类,实现了轮胎不同纹理图像的分割;采用Log-Gabor函数提取不同方向的纹理特征,并对提取结果进行比较,可检测带束层钢丝帘线疏线或顺线缺陷。     

一种加强型高压电缆牵引头的设计与应用

通过对一起220 kV交联聚乙烯电缆敷设过程中线芯进水的事件进行分析,查找电缆线芯进水的原因,并据此研制出一种加强型高压电缆牵引头,即使在敷设电缆过程中电缆牵引头破损进水,水分也不会进入电缆线芯,从而提高了施工质量和可靠性。     

频域时空图像测速法的图像滤波器敏感性分析

时空图像测速法是以河流表面图像中测速线为分析区域、通过检测合成时空图像的纹理主方向计算得到一维时均流速的测量方法,具有空间分辨率高、实时性强的特点。在实际应用中纹理主方向的检测精度难免会受到水面紊流、倒影、耀光、障碍物、降雨等环境扰动的影响,导致测量出现粗大误差。频域滤波技术是一种抑制噪声的有效方法,能显著提高时空图像的纹理清晰度。但现有研究在滤波器参数的敏感性分析方面存在不足,使得该方法的适用性受限。对此通过在水文站搭建在线视频测流系统采集了不同条件的河流水面视频数据,分析了6种典型场景下时空图像的空域及频域特性,进而开展了频域扇形滤波器方向角、通带夹角及半径参数的敏感性分析实验。实验结果表明：采用提出的椭圆形积分区域检测方向角优于现有的单像素宽直线;当设置通带夹角为±5.3°且半径为R/2时,滤波器在上述场景下均能有效地滤除噪声干扰。使得时空图像纹理主方向的检测精度在正常场景下达到0.1°,在复杂含噪场景下控制在0.5°以内,表面流速测量的相对误差小于6.2%。     

微型钻针芯厚快速光学自动化测量系统开发

针对微型钻针芯厚测量设备存在着准确性差、成本高、效率低等缺点,利用NI相关产品软件及硬件的整合能力,针对运动控制、逻辑控制、机器视觉、图像处理、数据采集与运算等功能进行系统整合,开发钻针芯厚光学自动化测量系统。该微型钻针芯厚测量系统通过实验证明:测量单一钻针截面所需的时间在30 s以内;芯厚测量重现性可达±1μm的范围以内;测量准确度可达±2μm的范围以内,该系统能有效提升钻针芯厚测量的效率与可靠性。     

某光伏电站箱变电缆头间隙放电故障分析

针对某光伏电站一台10/35k V油浸式全封闭厢式变压器与高压套管连接的电缆头间隙放电故障,通过观察、分析、论证,认为施工工艺是造成间隙放电的主要原因,提出重做电缆头、改变电缆排列方式、增加变压器箱体底板与电缆线芯距离等解决方案。经过重做电缆头、防火封堵、增加线芯距离、增加变压器箱体底板与电缆线芯距离,改变电缆排列方式等改进措施,消除了电站箱变电缆头间隙放电故障。     

微型钻针芯厚快速光学自动化测量系统开发

针对微型钻针芯厚测量设备存在着准确性差、成本高、效率低等缺点,利用NI相关产品软件及硬件的整合能力,针对运动控制、逻辑控制、机器视觉、图像处理、数据采集与运算等功能进行系统整合,开发钻针芯厚光学自动化测量系统。该微型钻针芯厚测量系统通过实验验证:测量单一钻针截面所需的时间在30s以内,芯厚测量重现性可达±1μm,测量准确度可达±2μm,该系统能提升钻针芯厚测量的效率与可靠性。     

基于主动轮廓模型的复杂陶芯弯扭变形分析

为分析复杂陶芯在制造过程中产生的弯曲和扭转变形,提出了一种基于改进的主动轮廓模型--Snake模型的弯扭变形分析方法.通过改进的Snake模型提取陶芯测量模型与计算机辅助设计模型的截面轮廓线;由奇异值分解和最近点迭代相结合的算法实现两模型截面轮廓线的配准,计算出测量模型截面线相对于计算机辅助设计模型截面线的扭转角度和平移量,通过对多组截面线进行计算分析,最终得出陶芯的弯扭变形情况.实验结果表明,该方法能获得复杂陶芯模型的高精度截面轮廓线和其弯扭变形情况,具有一定的实用性.     

摄影测量中单一纹理的立体匹配方法研究

综合边缘检测、极线几何和立体图像边缘的相关性确定图像的匹配约束和搜索范围,对相应区域进行由粗到精的渐次匹配,通过全局松弛和滤波得到高密度高质量的视差图。实验证明该方法提高了匹配效率,一定程度上消除了单一纹理的影响,所得结果可用于机械零件的三维重建。
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转子叶片边缘电感测量研究

在现代的工业中,压气机叶片是压气机的关键零件,叶片质量是评价整台压气机质量的重要指标之一,其制造和检测精度的高低直接影响压气机的能量转换效率和工作性能。叶片的造型较为复杂、特殊。描述的参数众多,叶片形状、边缘、位置关系的测量也是整个叶片的关键,叶片边缘型线的测量一般是通过测量叶片轴线方向分布的若干截面的型线来实现的。关于叶片边缘型线的测量,     

椭圆弧齿线圆柱齿轮激光非接触测量方法

针对目前椭圆弧齿线圆柱齿轮测量方法的缺乏,设计了一种基于激光位移传感器的椭圆弧齿线圆柱齿轮精密测量装置。阐述了椭圆弧齿线圆柱齿轮的几何形状特征,介绍了激光非接触式测量装置的构成与测量原理,通过对该齿轮多个径向截面轮廓的激光测量,建立齿轮测量截面的轮廓数据模型;对截面轮廓数据模型进行坐标转换,计算出齿轮中间截面的齿距偏差;分析同一轮齿不同截面的齿廓测量数据,计算不同截面分度圆与齿廓交点坐标值,计算出椭圆弧齿线的整体偏差值。该方法能够有效填补曲线齿线圆柱齿轮的测量技术空白,且具有较高的测量精度和效率;其同样也适用于其他圆柱齿轮测量。     

基于Freeman改进准则的输电线断股识别

为了解决输电线断股故障识别问题,将图像处理识别技术应用到电力系统故障检测中,在Freeman检测直线准则的基础上进行了改进,提出了一种简单高效的检测输电线断股故障的算法。该算法根据输电线端点特征识别出端点,并通过端点对输电线图像进行水平校正,再根据输电线断股故障的特征提出用Freeman链码标记异常处的一些相关的点,计算这些点与输电线边缘之间的垂直距离,以此距离来判断输电线是否存在断股故障。理论分析和实验结果证明,该算法可行、有效、识别率高。     

Underwater cable detection in the images using edge classification based on texture information

In this paper, a new approach is proposed for detection of an underwater cable, which makes an Autonomous Underwater Vehicle (AUV) capable for automatic tracking. In this approach instead of traditional image segmentation, first, edges of the images are extracted. Then they are classified using Multilayer Perceptron (MLP) neural network and Support Vector Machine (SVM) using texture information. Then the edge points belonged to the background information are removed and the remaining ones are used for the next processes. Finally, the filtered edges are repaired by morphological operators and are fed into the Hough transform for cable detection. Some texture information methods are used for feature extraction but the results confirm that the 2D Fourier transform in combination with MLP network is the best method for edge classification in this environment. Hough transform, is used in two strategies, which in the first one, the whole information of the edges in the image, are used for line detection, and in the second approach because of curve like shape of the cable, a center part of the image, is used for line detection. In the experiments, many different scenes was used for testing the cable detection algorithm, which first method, resulted to good accuracy but the second one, provided better recognition rate for the cable detection task.     

电力电缆分布式测温系统取能电源研究

供能电源一直是电力电缆和输电线路在线监测系统亟待解决的关键问题.分析了现有供能电源存在的不足,设计了一种电力电缆分布式测温系统的取能电源.该电源根据电磁感应原理,利用带气隙的线圈从高压电缆感应取能,并通过电源管理单元和充电管理单元,将电缆电流转变为稳定的输出电压,为分布式测温系统供能.基于此,通过理论分析和软件仿真,实现对取能线圈结构参数最优匹配,满足实际线路需要;通过电源管理单元和充电管理单元,有效解决了电源续航能力和输出电压稳定性问题.实验结果表明,该取能电源能够为电力电缆分布式测温系统提供足够的能量,满足可靠性要求.     

精密柔索传动张力的分析与测量

精密柔索传动是一种通过主、从动轮之间有适当预紧的传动介质实现的摩擦挠性传动方式,具有轻质、高效、简洁等特点,在轻量化光电侦察吊舱等系统中得到了广泛的应用。张力是精密柔索传动系统的一项关键设计参数,可以有效调控传动特性。但是,由于空间结构尺寸所限,现有的张力测量方法难以进行精确测量。本文提出了一种改进型三点弯曲张力测量方法。建立了张力对传动特性的灵敏度关系,推导了基于抗弯刚度的张力测量修正模型。为了验证修正模型的有效性,将精密柔索传动单元下两种不同规格的传动柔索应用在三种不同跨距下,进行张力测试。实验结果表明,修正模型下的张力偏差均值大幅度减小,张力偏差能够缩小到5 N以内,满足柔索传动系统的张力测量精度要求。     

分布式光纤载流量/温度安全监测系统的研究

针对电力电缆安全监测的应用需求,提出了一种以拉曼分布式光纤温度传感技术为核心的分布式光纤载流量/温度安全监测系统设计方法。该系统利用拉曼分布式光纤温度传感器对电网中的电力电缆线路的温度、载流量等运行状况进行全方位实时智能监测。试验结果表明,该系统可实现20km的电缆导体温度和载流量运行状态监测预警,计算导体温度与实测导体温度最大偏差不超过1℃,定位精度0.5m,采用有限元算法得到的电缆温度和电缆载流量的对应关系与实际情况基本吻合。     

钢丝绳上滑移输电技术的应用

为了满足特定的工程需要,设计了一种能在钢丝绳上滑移的电缆小车,该电缆小车型式新颖,结构上具备防止钢丝绳脱槽的功能,电缆小车在牵引绳的牵引下拖拽着电缆只能沿承载它的钢丝绳方向运动.以该电缆小车为基础的钢丝绳上滑移输电技术能实现向被钢丝绳牵引并作空间移动的设备进行长距离输电.     

一种离子流束斑形状的快速检测方法

针对当前质谱仪研制及调试过程中离子束斑形状检测方法繁琐、效率低等问题,提出一种快速、实时的检测方法。该方法在传统刀边法的基础上,采用多角度切割线包围成图原理,即分别在0°、45°、90°、135°方向移动锋利刀边“切割”离子束,得出离子流强度变化曲线,最终还原离子束斑形状及束流核心区域。通过自行搭建的测试平台,将该方法得到的束斑形状与离子轰击痕迹法的结果进行对比,结果表明,采用本方法检测得到的离子束斑形状及核心区域与离子轰击痕迹法基本一致,但较后者操作简单、省时高效,可实现实时检测。     

用于胃肠道机器人的 C 型组合式无线能量 发射线圈的设计与实验

现有适用于胃肠道机器人的无线能量传输系统的能量传输效率低、接收功率低且接收能量的位置均匀性差,无法满足 功能复杂的新型胃肠道机器人的能量需求。 本文提出了一种新型 C 型组合式发射线圈结构,通过有限元仿真分析供能单元组 的磁感应强度大小和位置均匀性,确定供能单元组中线圈对间距的实验优化范围。 最后搭建实验平台,优化供能单元组中线圈 对间距,通过系统的能量传输效率、接收功率以及接收功率的位置均匀度对设计进行评估与验证。 实验结果表明:当线圈对间 距为 150 mm 时,中心位置的接收功率为 1 165. 34 mW,系统的能量传输效率为 6. 08% 。 系统的平均功率约为 1 100 mW,平均 能量传输效率达 6% 以上,接收功率的平均位置均匀度达 94% 。 新型 C 型结构磁芯以及采用同一时刻只有一个供能单元组工 作的组合式线圈结构,极大地改善了系统的接收功率与能量传输效率,并有较高的接收能量的位置均匀性。     

Primary measurement of total ultrasonic power with improved accuracy in rf voltage measurement

Out of the various existing ultrasonic power measurement techniques, the radiation force balance method using microbalance is most widely used in low power (below 1 W) regime. The major source of uncertainty associated with this technique is the error in ac voltage measurement applied to the transducer for the generation of ultrasonic waves. The sources that deteriorate the ac voltage measurement accuracy include cable length and impedance mismatch. We introduce a new differential peak to peak measurement approach to reduce the ac voltage measurement error. The method holds the average peak amplitude of each polarity. Ultralow offset difference amplifier is used to measure peak to peak voltage. The method is insensitive to the variations in the dc offset of the source. The functionality of this method has been tested and compared with the conventional rf voltage measurement method. The output of this proposed technique is dc, which can be measured with an error of less than 0.1%.     

高强钢薄板高温焊接变形的视觉测量

为了实现高强钢薄板高温焊接条件下屈曲变形的准确测量,基于数字图像处理技术、立体视觉原理及数字图像相关法,提出一种高强钢薄板全场动态焊接变形的视觉测量技术,并以规则散斑图像的高精度匹配方法研究为基础,将其应用到焊接图像中。针对焊接高温导致的散斑纹理的变色或脱落,采用高温漆与高温胶混合涂布的方式,获得了低成本、高稳定性的散斑纹理。选择薄板背侧进行测量以及在相机镜头前加装滤光片组的方法,抑制焊接过程中的强光、火花及烟雾的干扰。采用高斯平滑的数字图像处理技术,寻找最佳滤波参数并应用到焊接图像中,在保证测量精度的前提下提高了图像匹配的成功率及精度。实验结果表明,该方法能够有效地降低焊接图像匹配的均值误差、均方根误差及Z向静态均值误差,均值误差最大降幅为78.6%,均方误差最大降幅为47.7%,Z向静态均值误差降幅为37.9%。本文的方法和系统可以满足焊接高温条件下薄板屈曲变形的全场应变测量要求,散斑纹理稳定,散斑图像匹配成功率高、稳定性好,是薄板全场动态焊接变形检测的有效途径。