基于GPS与北斗双模授时的压控晶振校频系统的研究与设计

介绍了北斗与GPS双模授时技术,在对高稳压控晶振及其频率特性进行测试分析的基础上,设计了一种基于卫星双模授时的压控晶振校频系统;该系统通过利用GPS和北斗接收机得到的秒脉冲信号,经过性能选优得到标准秒脉冲信号,实现对晶体振荡器频率的校准,获得一个短期及长期稳定度都比较优良的时间频率标准;对压控晶振校频系统的基本工作原理及部分模块电路图进行了说明,实验结果表明,在时间不长于1h内,频率准确度一般优于5×10~(12),该系统采用实用方便的方法达到了将晶体振荡器校准到较高指标的目的.     

基于边缘增强扩散的AFM图像边缘检测

在原子力显微镜（AFM）图像边缘检测中，针对其噪声干扰以及目标与背景之间差异微小等问题，提出了一种新的解决方法。其基本思路是采用基于图像梯度统计知识选取合理的梯度阈值来构造边缘增强扩散算子，利用该算子对AFM图像进行边缘保留去噪处理后，用Canny算子检测并标记其边缘。实验采用固液界面AFM图像来对上述检测方法进行评价，从实验结果来看，这种方法在边缘检测精度上优于传统的Roberts边缘检测等方法。     

基于机器视觉的手持式瓦楞纸计数系统研究

目的 为了实现对瓦楞纸叠层的精确计数。方法 提出一种基于机器视觉的手持式计数系统,介绍了系统的硬件组成和应用场景,引入孔洞增强算法和基于倾斜校正的孔洞投影策略,并且与现有计数算法进行对比分析,最后针对不同楞型的瓦楞纸叠层进行计数实验,进一步验证了所提出算法的鲁棒性。结果 对已有不同楞型的瓦楞纸进行多次试验,提出的计数系统均能取得99%的准确率。结论 在实际工作场景下,大量测试表明该系统可以对瓦楞纸叠层进行精确计数。     

结合区域生长与模糊连接度的肺气管树分割

针对CT图像中因噪声、密度分布不均匀和边界模糊等因素造成肺气管树难以准确分割的问题,提出了一种区域生长与模糊连接度相结合的肺气管树分割流程。通过阈值化及形态学闭操作提取出肺实质以定义感兴趣区域;采用改进迟滞阈值区域生长法预分割出较粗气管并结合局部体积突变指标抑制侧向泄漏;将预分割的结果进行骨架化及修剪来进一步提取出分支点,并以此作为后续分割的新种子点;根据CT图像的灰度均匀性与气管的管状结构特征来构造亲和力函数以计算种子点与其他体素的模糊连接度,并选取合适的阈值对模糊连接度进行阈值分割以提取出完整气管树。实验采用了20例来自EXACT’09竞赛提供的公开数据,分别从分支点、分支数量和分支数比率等方面进行了量化评估。该方法能在较低泄漏情况下成功检测出参考标准中一半以上的分支,平均分支数比率达到59.7%。实验结果表明,该方法可对肺气管树进行较精确的分割。     

基于TLE7242G数字式比例阀驱动设计

适应现代工程机械向数字化控制方向发展的需求,在分析传统比例阀驱动电路的基础上,提出一种基于新型控制芯片的比例阀驱动电路设计方案。该方案采用数字化设计。对整个系统采用闭环控制,并运用高频PWM驱动比例电磁铁,使线圈平均电流和颤振信号相互独立可调。整个系统具有结构简单,性能稳定,调试方便等优点。     

结合区域生长与灰度重建的CT图像肺气管树分割

目的 CT图像中肺气管树分割对肺部疾病的精确定位与量化评估具有重要意义。针对不同气管分枝在大小、形状和密度分布方面的差异,提出一种区域生长与形态学灰度重建相结合的3维肺气管树分割流程,重点解决气管提取过程中的局部泄漏问题。方法 首先,采用阈值分割和形态学闭运算提取肺实质以定义感兴趣区域;然后,通过改进迟滞阈值区域生长法分割较粗气管,结合局部体积突变指标抑制侧向泄漏;接着,利用3维形态学灰度重建算法分割较细气管,并采用形状约束连接元分析和管形描述子剔除伪气管区域;最后,将上述两步分割结果融合成完整气管树。结果 采用EXACT’09竞赛提供的公开数据,选取20例测试图像及手工标记结果作为参考,分别从分杈点、分支数量和分支数比率等方面进行量化评估。实验结果表明,本文方法能在较低泄漏前提下成功检测出参考标准中一半以上的分支、平均分支数比率达到55.5%。结论 与竞赛网站公布的其他方法相比,本文方法结果评价指标处于中上水平,但算法简单、计算复杂度低、易于实现,在泄漏检测方面有一定优势。     

IEEE 1588协议在工业以太网中的实现

为满足电力等分布式测控系统对时钟同步的高精度要求,采用TI公司支持IEEE 1588协议的Cortex-M3核ARM芯片作为微处理器,设计并实现一种基于中断优先级的前/后台框架的精密时钟网络服务器。由于选用轻量级TCP/IP协议栈(LwIP)和简化同步协议设计底层通信软件,能减轻处理器负担,实时性能得到改善。测试实验结果表明,该设备同步精度高、稳定性好、成本低,具有较好的应用前景。     

多通道时频测试系统的设计与研究

针对北斗/GPS双模授时同步系统产品质量控制的要求,设计了一台嵌人在工业控制计算机中,可以同时对多路时间信号进行检测的测试系统;阐述了系统的工作原理与硬件设计,详细介绍了基于LabVIEW的上位机操作界面及实现方法;根据实际车间测量显示,测量精度＜100ns,系统具有工作稳定性好,安全性能好的特点;系统已经应用于该双模授时同步系统的车间调试拷机环节,提高了生产效率,降低了成本费用.     

基于互补视角的喷涂工件快速重建

喷涂工件的3D模型在机器人自动喷涂生产线中具有重要意义,它是机器人喷涂路径规划和自主编程的基础。针对实际喷涂应用中工件的3D模型无法获取或与实际工件存在偏差的问题,提出一种基于互补视角的多相机快速建模方法。首先,采用两个对立装配的RGB-D相机,以互补的视角分时采集工件的局部点云;然后基于自制的简易双面标定板,提出一种基于交点共面联合优化的外参标定算法,准确估算无重合视场的多相机相对空间位姿关系;最后根据此位姿关系融合两个相机采集的局部点云,实现喷涂工件的快速3D重建。实验表明,本文方法可以完整的重建结构复杂的多面体工件,重建时间低于160 ms,误差约为5.3 mm。     

基于EM算法和曲面拟合模型的肺裂检测算法

肺裂是识别人体肺部解剖结构的重要标记.为解决由于肺裂存在形变、不完整和断裂等现象造成的难以在CT图像中自动检测的问题,提出一种基于期望最大化算法和曲面拟合模型的肺裂检测算法.首先结合气管和动脉血管先验知识估计肺裂区域,减少肺部其他结构的干扰;然后构建肺裂方向场更好的区分肺裂和噪声,并利用期望最大化算法识别肺裂;最后采用曲面拟合模型弥补丢失的肺裂,达到更好地检测肺裂的目的.提出的算法在20个患有慢性阻塞性肺部疾病患者的肺部CT图像上进行实验,结果表明,与人工参考对比,该算法在左肺裂和右肺裂的F_1-score中值分别为0.979和0.971,能够高效率地检测肺裂.