基于群体智能优化算法的照度均匀度问题研究

综合试验射击靶道照明既要满足射手的视觉要求,又要满足CCD靶、天幕靶等测试设备的要求。而靶道的照度均匀度是影响枪械性能考核和弹道试验的关键因素。本文针对照度均匀度这一非线性优化问题,提出了一种基于准三角型粒子群优化算法的照度均匀度改善方法。在详细阐述算法的基本原理和实现步骤的前提下,给出了其优化目标函数及算法的适应度函数。对目标函数优化结果表明,该算法不但能做到全局收敛,而且有效地提高了靶道照度均匀度。     

全内反射型太阳能聚光模块设计与研究

设计了用于太阳能聚集的全内反射（Total-internal-reflection,TIR）聚光器并采取措施进行优化,将多个TIR聚光器进行叠加放置在光波导板组成波导聚光模块。太阳光线经TIR聚光器阵列收集后照射到光波导板上并在其内部传播,由末端的光伏电池吸收。由实验结果可知,在光波导板长度为400 mm增至4 800 mm的过程中,光学效率由88.6%降低为40.2%,而辐照度由212 W/m2增长为980 W/m2。这样根据不同需求选取不同长度的光波导板,并在保证较高的输出功率的前提下大大减少所需使用的光伏电池面积,同时TIR聚光器只需水平放置在光波导板上,避免了透镜阵列与光波导板的严格对准要求,降低了制造与装配成本。     

全封闭靶道灯光的评价技术的研究

本文通过对全封闭靶道的灯光照明设计,找到了影响靶道照明系统视觉感受的因素并确定了具体指标。按照设计的灯光照明系统下进行射击成绩考核和射手视觉感受,统计光学瞄具和机械瞄具的对比数据。结合主观评价指标和射击指标的相关性,采用模糊层次分析法计算靶道灯光评价的权重值,根据各项数据分析来客观地验证设计的合理性。     

结合空洞卷积的多尺度脑肿瘤分割算法

全卷积神经网络通过端到端的学习方式,实现了自动分割的目的.连续的卷积和池化操作会丢失一些像素,从而使感受野的大小受到限制,提出了一种基于空洞卷积的多尺度特征提取模块(Multi-scale Feature Extraction Block based on Dilate Convolution,MD),MD模块的输出包含了多尺度特征信息;增加损失函数中关于肿瘤区域的学习权重,解决类别不平衡问题;通过添加归一化层解决梯度消失的问题.多尺度特征提取的全卷积神经网络对完整肿瘤、核心区域、增强区域的分割的DSC评价分别为0.86、0.71、0.63,实验证明算法可以有效地保留肿瘤区域的细节信息和提高灰度相似区域的鉴别能力.     

基于距离补偿的红外测温系统设计

分析了物体表面发射率、背景环境温度和测量距离对红外测温系统精度的影响。当测量距离增大时,会很大程度的降低测温精度。为了提高红外测温精度、减小红外测温误差,根据红外辐射理论和红外测温系统测温原理,推导出温度测量误差与测量距离之间的关系式,并设计了基于距离补偿的红外测温实验系统。根据最小二乘原理,结合实验数据,通过曲线拟合得到测量距离的补偿公式。通过对系统测得的温度进行距离补偿计算后,可得到被测物体的实际温度。实验结果表明系统在0～20cm测量时误差在0.02℃以内,在20～70cm测量时误差在0.05℃以内,提高了测温精度,验证了距离补偿方法的准确性。     

改进的粒子群算法及在光源优化布局中的应用

针对多光源布局这一非线性优化问题,提出了一种改进的粒子群优化算法.该方法根据粒子群的多样性,使粒子群规模按照准正弦规律自动地进行调整.在每个正弦波段的波峰和波谷处,对群体的多样性进行计算,该计算值作为下一正弦波段要达到的谷值或峰值,然后采用淘汰较差个体的方法来减少粒子,用随机交叉方法增加粒子,保证了群体的多样性和继承性.对多光源优化布局的评定函数仿真实验结果表明,该方法不但降低了局部收敛的可能性,而且提高了计算精度.     

照度均匀度的评定技术的研究

精密加工领域的照明质量对人的主观视觉感受和工作绩效具有重要影响,所以照度均匀度的有效评定具有重要意义。针对照度均匀度评定这一非线性优化问题,提出了一种基于改进的粒子群优化算法的照度均匀度评定方法。在详细阐述算法的基本原理和实现步骤的前提下,给出了其优化目标函数及算法的适应度函数,并对算法实行了可行性和准确性验证。对照度均匀度函数进行仿真实验的结果表明,该方法不但提高了计算精度,而且降低了局部收敛的可能。     

基于JPWL的机载合成孔径激光雷达图像错误恢复方法研究

机载合成孔径激光雷达工作过程中,压缩图像的无线传输极易受到干扰甚至导致无法解码.本文在分析了机载合成孔径激光雷达图像形成过程和无线传输信道特点的基础上,针对JPEG2000无线图像压缩标准的层、块结构,提出了不等错误保护方法,在阻塞、无遮挡和遮蔽三种无线传输状态下,通过不同程度的纠错编码,实现了对主头、条带头、层数据三级不等错误保护.在白噪声和瑞利衰减模型下,仿真实现了BCH,RS,汉明三种编码并详细分析了不同编码以及有无感兴趣区域情况下图像的解码成功率及其图像质量.实验结果表明,通过本文中的不等错误保护方案,在近乎不增加带宽开销的基础上,大幅的提高了图像解码成功率;在有感兴趣区域情况下,提高了有利于识别的局部重构图像质量.     

MicroBlaze在图像高速双向USB传输中的应用

在空间飞行器的遥感过程中,测获的海量数据在实时压缩、硬盘存储的基础上,还要与PC机进行通信.为了解决数据压缩板在通用串行接口高速数据传输中双重角色(主机/外设)的矛盾,本文采用具有OTG功能的USB芯片ISP1761实现了协议转换、主从自动切换控制以及上/下行高速数据传输.针对ISP1761支持微处理器接口的高速性能,采用Xilinx公司的Virtex4系列FPCA芯片,通过其内嵌的MicroBlaze软核处理器完成芯片初始化以及DMA数据传输控制,实现了对JPEG2000压缩后图像的45.8Mbps上/下行有效数据传输.     

红外脉冲激光测距仪发收光轴一致性测试方法研究

脉冲激光测距中激光发射、接收光轴一致性是其测距性能的保障。针对红外激光测距仪发、收光轴一致性的检测任务,设计了一种基于离轴式大口径平行光管的测量系统。当测量发射光轴时,激光经离轴抛物面反射镜反射后,再经平面反射镜反射汇聚到位于焦平面上的上转换板上,形成可见光光斑,求出光斑中心,以该位置表征激光发射轴;保持焦平面位置不动,将上转换板换下。将自发激光衰减反馈模块的光纤输出端子安装到焦平面定位框上,可以测得脉冲激光测距仪的激光接收轴。计算可得出发、收光轴的偏差角,测试精度为0.05mil。