多通道时间延迟积分CCD辐射标定和像元实时处理

剖析了时间延迟积分CCD(TDICCD)像元校正对信噪比和调制传递函数测试的影响,设计了基于辐射标定和地面控制的多通道TDICCD像元响应非均匀性实时处理方法以提高星上实时图像的像元响应非均匀性。该方法基于辐射标定去除图像的固定图形噪声,并校正图像奇异点;通过分析星上实时传输图像,处理奇异点像元的图像问题,实现地面控制像元响应非均匀性的实时调整。提出的系统实时处理方式可以不改变硬件结构即有效改善图像的视觉效果,对于坏像元、像元性能降低、像元污染等特定情况有很强的纠错能力。实际成像试验的对比表明,该方法对信噪比、调制传递函数有很好的修正作用,其精确调整能力分别达到0.1db及0.01;在50%饱和值下测试的图像非均匀性指标达到1.25%。该方法结构简单,在工程实践中有很好的应用前景。     

时间延迟积分CCD空间相机信噪比的影响因素

为了定量评估影响时间延迟积分(TDI)CCD空间相机信噪比的因素,研究了TDICCD空间相机成像机理和噪声来源,建立了相机的信噪比模型。分析了辐射亮度、积分级数、行频和系统增益(模拟增益)对信噪比的影响。搭建了实验室辐射定标系统,模拟了相机在轨工作时的辐射亮度条件。通过辐射定标对不同工作参数与相机信噪比的关系进行了验证。结果表明:对于TDICCD相机来说,光子散粒噪声、暗电流噪声和固定图形噪声在诸多噪声中起主导作用。相机的输出信号和信噪比均随着辐射亮度、积分级数和系统增益的增加而增大,随着行频的增加而减小。辐射亮度、积分级数、行频和系统增益对信噪比的影响量不同。具体来说,即当辐射亮度、积分级数和行频变化量分别为L倍、M倍、τ倍时,其导致的信噪比变化量略大于L1/2倍、M1/2倍、τ-1/2倍。系统增益只能在相对较小的范围内影响信噪比,且信噪比变化幅度随着增益的提高逐渐减小。     

一种改进的Canny自适应边缘检测算法

针对原始的Canny边缘检测算法高低阈值不利于选择的问题,提出一种改进的Canny自适应边缘检测算法。该方法采用3×3的Sobel边缘算子模板代替2×2邻域内求有限差分来计算梯度幅值;利用梯度直方图来选取高低阈值,提高了算法的自适应性;在边缘的连接上采用边界追踪的方法,来保证边缘的连续性和唯一性。以20m m量块图像边缘检测为例进行了实验。结果表明,该算法在保证实时性的同时,具有更好的检测精度和准确度,细化图像边缘和抑制伪边缘噪声方面的性能也得到了提高,是一种有益的边缘检测改善方法。     

基于Smith-RBF-PID控制在台车式电阻炉温控系统中的应用

针对台车式电阻炉因非线性、强耦合、大滞后等因素影响其温度控制的快速性、精确性和平稳性问题,提出了一种应用于台车式电阻炉温度控制系统的Smith-RBF-PID智能控制策略。本系统以热处理工艺要求为目标,结合Smith预估补偿控制与RBF神经网络互补的优势,在线整定PID参数,最终完成了炉温控制器的设计。仿真和实际运行结果表明,基于该控制策略的控制系统不仅满足了工艺设计要求,且具有响应速度快、超调小、鲁棒性强的特点。     

一种自适应变积分调整策略在机组协调控制系统中的应用

针对传统的变积分参数调整回路存在的不足,通过对协调控制系统压力控制回路存在的时变、大惯性、纯迟延等特性进行分析,结合模糊理论与实际工程应用环境,设计了一种实用的自适应积分时间调整策略,并将其应用于1 000 MW机组协调控制系统中,优化结果显示该自适应策略能有效减少机组压力控制的波动幅度,提高机组的稳定性能和调节品质。     

TDI CCD相机大姿态角推扫成像行频精确匹配

针对大视场TDI CCD相机大姿态角推扫成像过程中像面上像点像速差异较大,行频匹配精度不高引起的相机传函下降等问题,提出一种可支持粗调和精调的高精度行频匹配方法。首先,阐述了大视场遥感相机像速场的主要特点及像速匹配的关键问题;其次,深入分析了大视场TDI CCD相机大角度侧摆和前后摆推扫成像的像速场特性;然后,根据像速场特性制定同速匹配模式和异速匹配模式,分析传函特性,确定各自模式的使用条件;最后,提出了一种可支持粗调和精调的高精度行频匹配方法,并分析已实现行频匹配方法的精度,最终满足给定行频匹配精度要求。实验结果表明：在积分级数为96级,粗调方法使行频精度达到0．999425,精调方法使行频精度达到0．999928,2种方法均能使相机传函MTF优于0．998,从而实现大视场TDI CCD相机在各种大姿态角推扫成像条件下高质量成像。     

基于形状特征的图像检索系统的设计

基于图像形状特征的图像检索方法已成为一个研究热点。为了便于在众多的图像信息库中快速、准确的检索出所需图像,研究了基于形状特征图像检索的主要步骤,且对步骤中所涉及的算法做了比较、选取、改进。利用MATLAB语言开发了一个基于形状特征的图像检索系统。并对该系统进行了测试,通过测试表明该系统可以有效的检索出相似的图像,且对于实验结果做了查全率和查准率的计算与分析,结果证明该系统切实可行具有一定的推广价值和使用价值。     

基于电阻取样法测量变压器中性点直流电流的传感器设计与应用

基于电阻取样法设计了用于测量中性点直流的直流传感器。基于电阻取样法的测量原理和双积分型A/D转换器调理电路工作原理,实现了变压器不停电安装中性点电流在线监测装置。设计的直流传感器输出特性与温度基本呈线性关系,便于在线对传感器进行校正。当测量电流大于10 A时,其测量误差为2%;当测量电流小于10 A时,其测量误差小于0.2 A。设计的直流传感器成功运用于现场测量,监测数据表明其运行可靠。     

带并联电抗器同杆双回线自适应重合闸方案

提出了一种针对带并联电抗器的同杆双回线的自适应重合闸方案。针对接地故障类型,利用故障相恢复电压的积分值进行故障性质的判断;针对跨线不接地故障类型,利用不同回线故障相恢复电压差的积分值进行故障性质的判断;针对同杆双回线的所有故障类型,根据按相顺序重合闸原则进行重合闸操作。大量的动模实验结果表明,该方案能够准确识别各类接地与跨线不接地永久性故障,缩短了瞬时性故障时的重合闸时间,提高了系统的安全稳定水平,并且在不同电力系统运行状况和不同故障类型下重合闸装置均能正确动作,满足相关的技术要求。     

Rogowski线圈电流互感器中的高精度数字积分器技术研究

针对模拟器件易受温度、环境等因素影响,以及目前的数字积分算法准确度不高、且易受输入信号中直流分量的影响的问题,提出了基于直流负反馈原理的改进Al-Alaoui数字积分算法。该算法有效克服了常用模拟积分器存在的零漂、温漂等问题,几乎不受温度变化等因素的影响。此外,该算法采用比例-积分-微分(PID)反馈控制器和衰减系数来改进数字积分器的直流响应特性,能较好地抑制输入信号中直流分量的影响,改进的数字积分算法频率特性比传统算法更接近于理想积分器的频率特性。仿真和测试结果表明:改进的数字积分算法在额定电流的5%~120%范围内满足0.05%的准确度要求。