氨水吸收式制冷装置新型精馏器设计

设计了小型氨水吸收式制冷装置新型精馏器。为减小系统尺寸提高制冷效果,改良了精馏塔的结构,采用填料式及板式复合方式。从节约能源角度简要分析了采用改良后氨水吸收式制冷的经济性及应用前景。     

基于随机森林的发电机定子线棒局部放电图谱特征识别方法

发电机定子线棒局部放电的在线监测和故障诊断对于电机故障预警、故障定位和指导机组检修有重要意义。目前存在部分不同类型局部放电相似度高,模式识别方法计算时间过长的问题,需要高精度和高效的识别方法,为此提出一种基于随机森林的定子线棒局部放电识别方法。制备了6种类型定子线棒,用特高频天线检测局部放电信号,基于相位分布局部放电(PRPD)图谱比对,提出参数幅值不对称度。基于随机森林方法识别缺陷类型,计算特征重要性,选择有效特征。最后,可视化特征相似度,与传统反向传播(BP)神经网络方法对比,验证有效性。结果表明：随机森林算法可以有效识别人工缺陷定子线棒局部放电,总体识别正确率达到93.33%。筛选半数特征后,随机森林比BP神经网络的准确率提高了10.83%,特征选择对随机森林的准确率影响很小,但识别效率大幅提高。随机森林在少量特征时识别准确率、计算时间都明显优于神经网络。幅值不对称度参数的重要性排在全部特征前1/3,具有推广价值。     

微操作成像系统中体视显微镜的参数标定

体视显微镜具有工作空间大、实时性高以及不损坏样品表面等优点,己用于微观对象三维立体信息的测量。建立了体视显微镜的成像模型,研究了体视显微镜参数的标定问题。模型包含的方程数目小于参数的数目,需要增加约束条件。结合体视显微镜子光路系统的对称性和微小的差异性,提出了含近似相等条件的体视显微镜参数标定问题的解决方法,试验分析了参数的鲁棒性、相关性和重复性,利用成像模型重构了样板在纵向运动过程中的一组表面。     

一种基于局部最大熵的特征匹配算法

传统的基于灰度的匹配算法抗噪声能力和抗局部几何变形能力较差，通过图像熵变换，提出了一种新颖的基于局部最大熵的特征匹配算法；通过局部特征点所在区域的相关匹配，获得具有最大可信度的匹配结果。由于匹配只是在特征点之间进行，且在匹配过程中引入外极线和一致性约束条件，从而大大降低了计算消耗和误匹配率，获得了比较理想的表面离散深度图。     

远心结构光三维系统研究

结构光三维重建技术已广泛应用于工业检测领域,随着工业检测需求的不断提高,工业检测 技术的需求也愈发向微小化和高精度化方向发展。其中,远心镜头具备透视误差小、镜头畸变小、成像失真少等优秀特性,获得越来越多的关注。该文投影仪采用传统镜头,将传统结构光系统中的相机镜头替换为远心镜头,通过对传统两步标定法的改进,对相机的仿射模型进行标定,随后用已标定的相机对投影仪进行参数标定。实验结果显示,所开发的远心结构光系统具备能够实现小视野范围的高精度、高分辨率三维重建,并具有加大的测量景深,可用于半导体器件及微型零部件等目标的高精度 三维检测。     

基于立体视觉的水下三维测量系统研究

随着我国海洋战略的提出,对于海洋观测技术和装备的需求日趋迫切。针对现有水下成像系统无法实现精确三维测量这一难题,该文提出了一种基于双目立体视觉原理的水下三维测量系统研究方法,并对其可行性进行了验证。针对水下成像过程存在的水体界面折射问题,该文提出了相应的相机成像模型及系统参数标定方法,建立了防水深度达 30 m 的双目水下测量及照明装置,并在水池、近海条件下进行了实地测试。实验结果显示,在水体条件较好的情况下,系统观测距离可达 8 m 以上,有效测量距离为 0.5～4.5 m,在 0.5 m 和 4.5 m 距离处的测量误差分别为 2 mm 和 20 mm。实验验证了 水下双目成像模型、立体标定、测量模型等方法的有效性和精确性,可为水下检修作业等海洋工程行业提供一种有效的三维测量技术手段。     

一种基于近似点光源模型的光度立体视觉系统 标定方法

文章研究了一种由近似点光源组成的光度立体视觉系统的标定方法。由于光源自身的非均匀发光特性,传统的平行光和点光源模型不再适用,为实现精确的三维法向重建,必须对光源及光照场进行精确的标定。论文首先根据光源自身的发光特性建立其辐射度模型,进而提出了一种两步标定策略,对光源位置参数及主光轴参数进行标定。以相机作为参照系,提出了一种多球标定方法,用于计算各个光源的位置参数,该方法利用相机观察到的多个球面高光点图像坐标,结合球体轮廓线及球体半径实现了光源位置的精确计算。为实现光源主光轴参数的估算,提出了一种基于参考平面的标定方法,通过分析近似点光源照射下的平面亮度分布,结合等亮度线拟合策略实现了光源主光轴方向参数的计算。基于系统标定参数以及光源的发光模型,就可以对每个场景点的入射光条件进行精确建模,从而实现精确的法向计算。在实验部分,分别对标准几何物体和自由曲面物体进行三维重建实验,并与传统的平行光及点光源模型进行了对比。结果显示,所提出的标定方法能够在非均匀光照条件下获得精确的三维法向重建结果。     

显微图象中目标对象的识别

研究了显微图象中目标对象的识别问题。首先比较了显微图象和宏观图象之间的区别,总结了大部分显微图象具有的一般特征,讨论了宏观图象处理方法用于显微图象时存在的缺陷。然后提出了一种目标对象识别的新方法,该方法利用最优颜色通道识别显微图象中的目标对象,动态地调节识别阈值,减少了误识别象素的数量。对残存的误识别象素和脏点象素采用面积滤波的方式去除,进一步提高识别的效果。该文通过实验,识别了几种显微图象中的目标对象,实验发现,使用这一方法不仅能够提取背景中的目标对象,还可以大量减少误识别象素和脏点象素,说明该方法用于显微图象中目标对象的识别具有一定的优点。     

基于多信息算法融合的电子元件精准装配研究

机器人是现代化工业制造与生产的重要装备之一。随着市场需求向小批量、多品种和柔性化方向快速发展,基于多信息融合的机器人协作系统将为高端精密制造产业赋能。该研究着眼于精密电子元件装配领域,聚焦手眼系统的精准对位和精密插装技术,通过建立待插元件与非均质薄板的接触状态模型,分析其双重位移融合的力位运动特性,并结合视觉检测与跟踪技术,提出一种融合视觉、力觉和编码器信息的复合型控制算法。基于电子元件装配平台,该研究进行了元件插装对比实验和信息融合算法的装配实验,结果表明,对齐阶段的定位精度在 0.185 pixels 以内,装配阶段的接触状态判定和调节算法保障了元件与插槽的安全有效装配。