基于密度聚类的光条中心线提取方法

为了解决线结构光3维测量中噪声光斑对提取精度的影响，采用了密度聚类灰度重心提取算法提取激光光条中心线。该方法由中心线预提取以及中心线最终提取两阶段组成，预提取阶段实现对激光与光斑两者中心线的同时提取，最终提取阶段采用基于连通性的密度聚类算法完整保留激光中心线并剔除噪声光斑。在仿真实验阶段，对大小为600pixel×600pixel、含有激光中心线的图像进行了加噪处理，并使用提取结果与真实中心线之间各点的均方根误差以及运行时间作为考察标准进行了实验研究。结果表明，该方法与传统灰度重心法相比，在高亮度各向异性光斑、高亮度小面积光斑、高亮度点噪声图像的均方根误差分别降低了12.59pixel，15.12pixel和83.36pixel，时间复杂度分别提高了0.383s, 0.412s和0.416s。该方法与传统灰度重心法相比具有更高的提取精度、近似的时间复杂度，且对噪声光斑具有较好鲁棒性，可以在噪声光斑图像中完整提取出光条中心线。     

阵列系统中采集节点地址的动态分配方法

为解决阵列勘探在现场铺设时,采集节点地址容易发生错乱的问题,提出了一种"流水线逐级增长"与"双次对比"相结合的动态分配方法,以实现在任何现场铺设条件下均能有序地设置所有采集节点的地址。基于阵列勘探的结构特点,使各个采集节点的地址以流水线的方式在同一时间内同时增加,从而实现采集节点地址的并行快速设置,缩短系统初始化的时间。同时采用对每个采集节点的地址进行两次对比设置的方法,提高节点地址被正确设置的可靠性。搭建了具有8个采集节点的实验系统,结果表明8个节点地址设置总时间为162.55 s,与理论分析一致,同时也证明了该方法的有效性。     

一种正弦相位调制光纤干涉条纹相位稳定方法

为了消除环境因素(尤其是振动和温度波动)在物体表面三维形貌测量中的影响,基于正弦相位调制(SPM)发展了一种光纤干涉条纹相位稳定技术。利用马赫-泽德光纤干涉仪结构和杨氏双孔干涉原理实现高密度的余弦分布干涉条纹投射。利用两光纤干涉臂端面的菲涅尔反射生成迈克尔逊干涉信号,由光电探测器(PD)检测后送入相位控制系统。采用相位生成载波的方法提取干涉信号的相位,并将生成的补偿信号闭环反馈给压电陶瓷驱动器,与正弦相位调制信号相加后共同驱动压电陶瓷,补偿环境因素带来的相位漂移,实现干涉条纹相位的稳定。环境因素对条纹相位的影响低于57 mrad,实验结果验证了该方法可行性。     

基于FPGA图像处理技术在钢板表面缺陷检测系统中的应用

为了解决钢板表面缺陷视觉检测系统中图像处理的瓶颈问题,采用基于FPGA的嵌入式处理系统完成大数据量、实时、在线的处理任务,从而满足高速、宽幅、高分辨率的检测要求.嵌入式系统以Altera公司最新的Stratix FPGA作为核心处理器,在分析FPGA专有的硬件结构基础上,对图像处理中的模板卷积算法进行了优化设计,采用Verilog语言对算法完成建模与实现,并在Quartus Ⅱ平台进行了仿真验证.实验与算法仿真证明嵌入式处理系统的可行性与工程实用性,从而表面缺陷检测系统中的图像信息实时处理这一关键问题得以解决.     

高定时精度的双屏蔽电容式脉冲传感器的设计

基于叶尖定时测振原理,设计了用于叶尖定时测量的双屏蔽电容式脉冲传感器,并结合预处理电路建立了传感器的控制论模型,对电路系统的带宽计算做了优化.理论计算与仿真表明,该脉冲传感器带宽大、响应快;同时实验结果也表明,传感器具有很高的信噪比和很强的抗干扰能力,能够满足高精度叶尖定时传感器的要求.     

非接触式高速旋转叶片振动测量新技术的研究

基于叶尖定时原理开发了一套旋转叶片振动监测系统,该系统主要由光纤传感、数据采集、振动分析三个部分组成.光纤传感的核心是叶尖定时传感器和光电转换模块的设计,数据采集实现对转换后的脉冲数据进行高速采集、预处理和与计算机之间的高速通信,振动分析则由计算机软件进行实时处理并显示分析结果.整套系统在现场某大型压气机上进行了原理性验证,同时在高速模拟转子上通过了实时性验证,分析得到的结果与应变片监测的数据完全吻合,保证了整套系统最终应用于压气机叶片振动的在线实时监测.     

基于模糊PID控制的步进电机驱动控制器

本文设计了一基于模糊PID控制的步进电机驱动控制器，可进行多种功能控制，为使其能够广泛应用，采用一个简单的人机交互，功能模式选择和控制参数均可由键盘输入，可实现高精度控制。     

一种新型光纤干涉测距系统及其定位信号处理

本文提出一种新型的光纤干涉测距系统 ,可以测量 1m以上的绝对距离。整个系统采用两部分干涉结构 ,分别对目标进行定位、光程调谐以及对距离的测量 ,并通过引入已精确标定的光纤进行光程倍增以扩大系统的动态范围。文中论述了系统的基本测量原理及其数字化定位信号处理系统 ,并给出此定位信号处理系统的实验结果     

摄象机参数高精度求解方法

提出了一种新的高精度的摄象机参数的求解方法，文章利用透视变换理论建立了摄象机数学模型，模型中考虑了摄象机镜头的径向畸变和切向畸变，首先利用牛顿－高斯非线性搜索方法求争摄象机畸变系数和一个中间矩阵，然后再从中间矩阵中分离出其它模型参数；