基于数字图像处理的微光电视像质改善

针对微光电视图像像质缺陷,提出了基于数字图像处理的解决方法。讨论了对微光电视图像进行数字化处理的基本要求,论述了微光电视图像的像质缺陷来源和特点。针对微光电视图像的噪声污染现象,给出了用两种适用实时处理的空间域去除噪声方法。采用直方图均衡化的灰度变换方法来克服微光电视图像显视动态范围偏低的缺点,并通过编程得到了可行有益的微光电视图像的像质改善效果。     

一种高精度通用水声接收机的设计与研究

为了接收水下目标反射回波，研究并设计了一种高精度，大动态范围的通用水声接收机，系统采用一套硬件电路实现了恒Q值的多个回波频率的接收，并采用混响增益控制代替传统的时间增益控制，实现了对水下信号的大动态范围压缩和海洋噪声背景的归一化处理，海上试验证明，系统具有精度高，适应性强，动态范围大，电路性能稳定，经济实用等特点。介绍了该系统的工作原理，硬件结构及系统性能等。     

钢球动态性能的质量控制

用标准套圈控制钢球的动态性能可以准确可靠地对钢球实现主动控制和分档;对改进钢球质量、降低轴承振动噪声都起到较好的作用。就标准套圈的 选择、钢球测振分档范围和对测振值的影响因素等方面进行了较为系统的试验分析。     

开关触点接触电阻动态测量方法研究

针对动态条件下开关触点接触电阻测量困难、工业环境下高频噪声和高斯白噪声的影响大等问题,研究了一种谐波分析测量及交流比较相结合的开关触点接触电阻测量方法,并将该方法应用于开关动态测试仪上。采用交流比较法能够有效提高信号的信噪比,消除了零点漂移及温度漂移;采用谐波分析法对接触电阻数据进行处理,能够滤除A/D产生的量化噪声,减小了工业环境下的高频噪声及高斯白噪声对测量的干扰。MATLAB仿真实验获得理想的测量效果。最后在开关动态测试仪上进行了动态实验,从而验证该方法的有效性与科学性。     

车用离心通风机蜗壳气动分析及噪声预测

道路清扫车主要通过风机产生的负压和高速气流实现路面垃圾的收集处理。风机的能耗、稳定工作范围、工作噪声等性能参数直接决定扫路车的性能。因此,节能和环境友好型的车载风机是目前发展的方向,作为风机关键静止部件-蜗壳对风机整机性能有较大影响,本文采用CFD软件对蜗壳进行流场分析,采用某噪声软件进行噪声模拟,通过对蜗壳几何参数对比分析及对流场的噪声分析,研究在不降低甚至提高风机气动性能的前提下,降低风机气动噪声的方法。获得了蜗壳结构参数如蜗壳宽度和蜗舌位置及大小对性能和噪声的影响规律。     

噪声主动控制中的自适应算法和传函识别研究

针对LMS算法在噪声主动控制中动态范围小和实时控制跟踪能力不强的缺点，提出了多误差改进的归一化变步长最小均方误差自适应滤波算法；采用了并存行在线辨识算法（POLI）有效地处理了自适应控制中次级传函识别的关键问题。     

一种拓宽PDH稳频系统动态范围的新方法研究

鉴于传统Pound-Drever-Hall（PDH）锁相稳频技术在稳定光腔时存在锁定的动态范围很窄且抗干扰能力差等问题,建立一种可拓宽PDH系统动态范围的稳频锁腔方法。采用传统的PDH误差信号除以透射功率来新定义一个PDH误差信号,拓宽了传统的PDH稳频锁腔的线性区域。此外,采用了卡尔曼滤波器,当存在噪声时,也能估计反射镜的状态,并设计了反馈控制系统,使得PDH稳频系统可在更宽的动态范围内快速锁定。仿真结果表明,在存在扰动和噪声情况下,该方法也可以使PDH稳频系统的动态范围增加50倍。     

线性高速开关阀的设计及验证

受限于成本原因,电控液压制动系统中多使用高速开关阀,但在液压阀开关控制中电磁阀的敲击噪声、液压冲击噪声和压力波动造成制动控制品质和精度劣化,因此通过脉冲宽度调制控制实现高速开关阀线性化调控性能是此类高速开关阀的设计关键。高速开关阀动态运动特性受瞬态液动力、非线性电磁力与机械惯性、弹簧力综合作用,电磁阀动力学特性决定其线性调控工作范围窄,需要系统设计电磁阀系列结构力学参数,才能实现电磁阀阀口一定开度范围内的多种非线性力的线性化变化。为此,建立高速开关阀与液压控制单元的动力学模型与联合仿真模型,通过仿真与试验验证,分析出阀座锥角、节流孔径、气隙大小等结构参数对电磁阀线性特性的影响。从而设计出合理的电磁阀结构参数,并应用于一款液压控制回路中,实现线性工作范围的拓宽,满足汽车制动安全控制的要求。     

溢流阀动态特性、噪声分析及降噪的研究

溢流阀作为伺服能源的重要控制调节元件,其动态特性、稳定性及工作噪声将影响到整个伺服系统的正常工作。以某型溢流阀为例,基于AMESim仿真软件研究其动静态特性、模态特性以及对稳定性的影响。首先利用AMESim软件对某型溢流阀进行建模,仿真出动态曲线,并与实际试验曲线对比,确保模型的准确性;通过AMESim软件中频域分析工具对其频域特性、模态特性进行分析,找出溢流阀模型各阶固有频率,同时利用试验采集溢流阀工作噪声,并进行频谱分析,结合仿真结果,验证该型溢流阀动态特性、频率特性与噪声的关系。     

动态光源位置及照度控制系统的研制

为了加强对动态光源的控制,利用LabVIEW的比例-积分-微分(PID)控制方法,研制了动态光源的位置及照度控制系统。该系统通过控制电机改变光源的位置,采用LabVIEW的PID控制及参数自整定模块对输出电流进行控制,以改变动态光源的照度。研究表明,该系统可有效控制动态光源的位置及照度,在用于检测摄像机动态范围时,能有效提高检测效率及检测精度。     

光笔控制的电视跟踪窗

本文叙述了一种付诸实际应用的光笔控制的数字式电视跟踪窗.萧先说明了电视跟踪窗在电视跟踪测量系统中的作用,电视跟踪窗的种类及其比较,自动窗与手动窗的区别,以及带边框的数字式跟踪窗的结构原理.然后叙述数字式电视跟踪窗的光笔控制,其中包括光笔的结构和定位原理,光笔控制跟踪窗位置的电路结构及工作原理,使用光笔中要注意的问题.     

非晶硅和非晶硅靶摄像管

本文首先简要地回顾了非晶半导体的历史和近年来含氢非晶硅瞋的迅速进展。接着分析了含氢非晶硅作为电视摄像管靶面的可能性和优点。并且用实际结果证明采用这种靶面的管子具有如下优良的性能:高分辨率(高于800电视行)、高灵敏度(100nA/lx、700μA/lm)、适合于彩色电视摄像的光谱灵敏度等。最后还提到了尚待解决的问题和讨论了非晶硅靶摄像管实用化的可能性。     

采用外触发方式实现CCD摄像机的全自动调光控制

针对传统的CCD摄像系统自动调光方法在工程使用中存在的不足,提出一种新型的CCD摄像系统的全自动调光方法。它采用外触发电子快门和可变光阑相组合进行调光,外触发电子快门调光为主,可变光阑调光为辅。采用外触发方式实现CCD摄像机的电子快门时间调节,由单片机控制电机调节可变光阑的通光口径,以使像面照度适中。反馈控制量由图像目标区域的均值电平获得,从而实现最佳全自动调光。简要叙述了新型调光系统的组成和工作原理。Matlab仿真结果表明,与传统调光方法相比,新型调光方法调光拍摄的图像对应的直方图分布更宽广且更均匀,功率谱幅值也更高,达到7.5dB以上。其图像更清晰,对比度更高,目标层次对比也更加明显,满足现代CCD摄像系统的最佳全自动调光要求。     

低强度中子流电视摄像系统

本文介绍了低强度(3～4×10³n/cm²s)中子流电视摄像系统。它利用SEC摄像机独特的积累性能,将一个用人眼直接观察什么也看不见的、不连续光点的低照度(1×10^-4Lx)中子流像转换成一个能在监视器上观察的可视图像。     

旋转、比例、平移不变的图形识别系统

在高分辨率、高灵敏度的空间光调制器开始问世的今天,降低光学相关器对图像失真的敏感程度是实时光学图形识别系统能否实用的关键。本文叙述了一种用坐标变换的方法来实现旋转、比例、平移不变的图形识别系统。在数学上证明了傅里叶变换加上polar-Ln变换(简称P-L变换),可以实现平移、旋转和比例的不变性,并进了计算机仿真。本文提出了两种实现P-L变换的方法。一种是采用特殊的电视摄像机。用对数形的锯齿波按辐射状扫描摄像管的靶面,另一种是采用一个计算机产生的两值光学元件,并给出了该光学元件的相位函数的解析表达式。本文还给出了用这两种办法实现的光学系统及实验结果。实验结果表明,两种系统都能在输入图像发生旋转、比例变化和平移的情况下,实时地做到对输入目标的识别。     

工业线阵CCD相机系统测试与噪声评估

为了快速评价工业线阵CCD相机质量,本文选择信噪比为评价因子,建立了测试系统,研究了基于相机输出图像测试相机噪声的方法。分析了线阵CCD相机的噪声,建立了一个基于固定模式和随机噪声的信噪比计算模型,并分析了相关双采样(CDS)过程对电源噪声的影响。设计了一套适于工业场所的相机快速信噪比测试系统,结合理论分析数据和实际测试图像数据,提出了仅通过输出的8bit图片计算各噪声参数的方案。最后,对测试系统引入的光源不均匀性噪声进行了讨论,并证明该实验平台光源符合工业标准EVM1288要求。实验结果表明:当相机模数(AD)转化设置为8.7dB时,输出信噪比可达44dB;若排除光源干扰,输出信噪比可达46dB。该方案简便快捷,满足工业现场对相机信噪比评估的要求。     

基于视频图像的工业仪表高速自动识别

针对工业现场高速变化的灯板仪表全自动检测的问题,提出了一种基于图像识别的检测方法。本方法采用高速工业相机获取仪表视频图像,并采用数字图像处理技术,对单帧图像用OSTU算法进行二值化分割,运用邻域平均法进行平滑处理,通过闭运算以完成去噪,运用Hough变换以实现对灯的逐一定位,并用灰度检测法对灯状态进行判读,最后保存视频。研究结果表明,该算法可靠有效,系统能够高速准确地应对仪表位置的变化,为进一步的一般化视频检测奠定了基础。     

Electro-optical multichannel spectrometer for transient resonance Raman and absorption spectroscopy

An optical multichannel system is described, used for time-dependent absorption measurements in the gas phase and the liquid phase and for resonance Raman spectroscopy of short-lived transient species in the liquid phase in pulse radiolysis. It consists of either an image converter streak unit or an image intensifier coupled to a TV camera with computerized data handling. The system enables the recording of time-dependent absorption spectra or resonance Raman spectra of short-lived radicals and excited states with single electron and light pulses.     

基于嵌入式机器视觉技术的血型自动识别系统

目的:为了实现自动检测血型,建立了基于嵌入式机器视觉的血型自动识别系统,并通过实验验证系统可行性和可靠性。方法:首先,依据血型检测的原理,以日本CCS同轴照明LED视觉检测光源、光源控制器、毛玻璃片、白色背景构成照明模块,以中星微301芯片的USB摄像头和mini2440开发板为核心,构建了集图像采集和分析于一体的嵌入式硬件模块。基于面向对象的思想,利用EVC(Embedded Visual C++)开发工具设计了系统的软件。然后,针对采集的微柱凝胶卡图像特点,通过试验分析,设计了具体的图像预处理算法。其中,运用小波变换完成图像对比度增强,运用遗传算法完成图像分割。在此基础上,设计了红细胞凝集物的特征参数提取算法。最后,利用BP神经网络构建了识别模型,完成对红细胞凝集物的类别判断,从而根据判别规则得到血型的检测结果。结果:多次试验结果表明:系统对-、+、++、+++、++++五类红细胞凝集物的判别正确率均为100%;能100%地正确检测出正常标本的ABO和Rh血型。结论:系统基本能满足临床对于血型检测自动化识别、准确性好、抗干扰能力强、稳定可靠等要求。     

Point light source detection characteristics of a SEC vidicon digital TV camera

Optimization of the point source detection properties of a Secondary Electron Conduction (SEC) vidicon TV camera tube as a detector of point light sources such as star fields or certain optical spectra requires the accurate determination of peak height, half-peak width, background, and location of the point image. Two perpendicular Gaussian curves have been used to define a point image, allowing changes in the parameters of these Gaussian curves to be used in the study of SEC vidicon point source properties as a function of electrical and optical parameters. Peak height was shown to depend on priming time and a method was developed to reduce the priming time by almost an order of magnitude by momentarily raising the target voltage during priming. Power supply specifications needed for 0.1 pixel (picture element) addressing accuracy were found to be +/-0.03 V. Focus current was optimized to obtain the best sensitivity and resolution over the entire target. Peak height, background, and half-peak width were found to be strongly dependent on readout beam current. Target voltage, over the limited range examined, was found to affect only the gain without compromising other image parameters, so that any value could be used, consistent with gain and sensitivity required.