激光制造中同轴粉末流场分析与检测

激光同轴送粉头喷出的粉末汇聚和分布特性直接影响激光制造的质量和精度。研究了同轴送粉时粉末分布规律和汇聚情况,提出了同轴送粉式粉末分布理论模型,开发了一种粉末流场检测系统,对喷嘴喷出的粉末汇聚情况和分布形貌进行了实时检测,结果表明,计算结果与实验测量结果比较吻合。通过系统观察和分析粉末流的汇聚和分布的实时变动行为,有利于更好地优化设计送粉头和控制激光制造过程。     

基于极线校正的亚像素相位立体匹配方法

针对双目结构投影光栅相位法三维测量系统中立体匹配的效率与精度问题,提出了基于极线校正的亚像素相位立体匹配方法。首先,通过外极线校正算法将双目立体视觉几何结构校正为平视双目标准几何结构,使匹配点对在左右相机上的成像点位于同一水平线上。然后,采用双线性内插法获取校正后新相位图像对,并提出一种基于相位区域匹配的立体匹配算法,获得初始匹配点。最后,提出采用最小二乘拟合将初始匹配点附近3×3邻域内的相似度量拟合为一个二次曲面,然后求解得到该曲面的局部最小值,得到与待匹配点相位相同的右摄像机匹配点坐标。通过对标准平板平面度进行测量与精度分析,表明该方法能够快速、准确的实现立体匹配。     

反射式离轴数字全息再现像中的噪声抑制

为了抑制反射式离轴数字全息再现像中的零级像和散斑噪声对再现像的影响,利用高斯核函数在空域对数字全息图进行低通滤波,再用原数字全息图减去滤波后的低频信息来抑制零级像,采用非局部均值滤波来抑制散斑噪声。实验结果表明空域高斯核函数处理法能有效地抑制零级像,非局部均值滤波可以抑制散斑噪声但对部分细节的保持能力不强,改进后的非局部均值滤波在抑制散斑噪声的同时能很好地保护细节信息,提高了离轴数字全息再现像的质量。     

联合蚁群算法和PCNN的脑部MRI图像分割方法

采用蚁群算法(ACO)联合脉冲耦合神经网络(PCNN)的脑部磁共振成像(MRI)图像分割方法。其中利用ACO解决了PCNN参数设置困难的问题,同时能够克服图像的低对比度和噪声对图像分割的影响,实现图像的精确分割。首先利用ACO的全局搜索能力,以图像信息熵与灰度期望值的和作为ACO的目标函数,对PCNN的3个关键参数β、αE和VE进行设定;然后基于PCNN简化模型,结合最大熵值准则对脑部MRI图像进行分割;最后对分割结果进行面积滤波,得到最终的分割结果。实验结果表明,本文方法能够实现脑部MRI图像的自动分割,具有较高的精度和较强的鲁棒性。对于没有噪声的图像,本文方法分割结果的平均正确提取率达到97.0%以上,平均错误提取率达到0.4%以下,平均杰卡德相似系数达到94.8%以上;对于添加了不同级别噪声的图像,本文方法的分割效果也优于FCM和自适应PCNN。     

光波导加速度传感器中3dB耦合器设计

光波导加速度传感器是一种实用型加速度传感器,目前广泛应用制备光学加速度计的迈克尔逊、马赫—曾德等干涉仪的核心部件都包含3 dB耦合器。3 dB耦合器的设计对光波导加速度传感器的检测精度尤为重要。介绍了所设计的光波导加速度传感器的工作原理,设计了3 dB耦合器波导的结构和参数,并用光学模拟软件OptiBPM对3 dB耦合器进行模拟。结果表明:所设计的3dB耦合器具有良好性能,符合设计要求。     

数字信号控制器的中断系统分析与实现方法

数字信号控制器(DSC)具有数字信号处理能力和MCU控制接口,其中断系统功能非常丰富,这为应用带来方便,同时也带来设置的复杂性。本文以MC56F8257为例,详细分析DSC中断系统及其设置方法;以MC56F8257中的QSCI模块中断及CAN模块中断为例,从不带中断优先级、带中断优先级和优先级嵌套三个方面,分析DSC中断设置过程及响应结果。分析结果进一步验证DSC中断具有优先级及屏蔽等特点,为推广DSC芯片的应用提供指导。     

正交频分复用系统中改进的串行峰值抵消方法

针对正交频分复用系统的高峰均比问题,提出一种改进的串行峰均比抑制方法。该方法通过信号幅度的上升沿和下降沿精确寻找超过门限的峰值点;基于串行处理的模式,利用加权的窗函数对信号高峰值进行有效抑制。仿真结果显示,与现有方法相比,改进方法能够有效抑制峰均比,同时精确的峰值搜索能够减少峰值抵消次数,从而降低算法的实现复杂度,有助于改善系统的误码率性能。     

溶剂法制备侧面发光聚合物光纤的性能

选用丙酮与正己烷的混合溶液对端发光聚合物光纤进行处理,研究不同体积配比和不同处理时间对侧面发光聚合物光纤性能的影响。对处理后光纤的发光强度和断裂强力进行测试,并使用扫描电镜(SEM)对光纤表面形貌以及拉伸断裂后的断口形貌进行观察。结果表明:随着V丙:V正值的增大,光纤皮层组织先发生溶胀,后发生溶解反应,发光强度衰减程度先剧烈后平缓,光纤断裂强力依次递减;随着处理时间的延长,光纤皮层组织受损程度加剧,发光强度增大,光纤强力减小;当处理时间相同,溶剂体积比增大时,光纤静态拉伸加载的断口形态由粗糙变平整,倾斜角度减小。     

基于提升小波时延估计的气液两相流流速测量

利用双截面ERT系统测量气液两相流流速具有高实时性、非侵入测量等优势,并将流速测量问题转化为信号处理中的时延估计问题。由于气液两相流信号大多是非平稳的,因此利用传统互相方法计算时延会出现相关函数曲线多峰值现象,导致流速计算结果严重偏差。为提高流速测量的精度和稳定性,本文出了一种基于提升小波的时延估计算法。该算法基于基小波二次加权理论,利用改进阈值函数提升小波算法对源信号进行去噪,再通过形态学提升小波对互相关计算结果去噪,实现流速精确测量。