应用于紫外检测技术的ICA图像融合算法

针对高压电气设备电晕放电故障点定位问题,对ICA图像融合算法、紫外检测技术和紫外成像系统等方面进行了研究。将ICA图像融合算法运用到高压设备电晕放电检测中,根据高压设备局部放电会发出紫外光的原理和紫外光波长在日盲200 nm~400 nm波段的特点,对高压设备局部放电区域采集紫外光图像和可见光图像进行图像融合,在融合图像中准确定位局放故障点。研究针对紫外图像和可见光图像灰度直方图差别大的特点,对传统Fast ICA算法进行优化,以优化后的权值对融合系数进行加权处理,建立融合规则使局放故障点表达更加清晰,并将算法运用于紫外成像系统。研究结果表明,改进后的Fast ICA算法对比于紫外成像仪的其他算法所得图像信息更加丰富、定位更加精准,融合图像可以有效地定位高压设备电晕放电故障点。     

光电子电离质谱在线监测SF_6气体分解物

电气设备内部放电故障的原因与其中SF6杂质气体的种类和含量相关。本工作设计了一套基于光电子电离飞行时间质谱的在线监测系统,通过对电气设备腔体内SF6气体组分的实时监测,实现电气设备放电故障的诊断。同时,结合实验室研制的SF6气体低压放电系统,研究了不同掺杂气的SF6气体放电产物谱图和动力学监测曲线,初步探讨了不同条件下SF6放电产物的产生机理。该技术有望实现在线质谱分析技术进入电力生产现场和及时监控SF6电气设备内部故障情况。     

基于小波变换的紫外光和可见光图像融合算法

针对高压设备电晕放电和故障点定位的问题,设计了一种基于紫外电晕技术的高压放电检测系统,并提出了一种适用于紫外光图像和可见光图像融合的小波算法。利用240 nm^280 nm这一日盲波段获取紫外放电图,引入了图像融合技术,实现了对电晕区域精确地定位。小波变换具有很好的时频特性,可以用于同时提取不同尺度上的有用信息,为图像融合提供了有利条件。通过仿真实验,将该算法与以往的加权平均方法和拉普拉斯金字塔变换方法进行了比较。研究结果表明,由该方法得到的融合图像可以有效地保留细节和边缘,图像更加清晰,细节更加丰富,融合效果明显优于其他两种方法。该方法满足紫外检测系统的需要,能够广泛应用于电晕放电的检测和定位,从而为解决电晕问题提供依据。     

智能无线局部放电带电检测系统的开发及应用

采用局部放电检测是对电气设备进行绝缘缺陷检测和诊断的重要手段,但目前在实际中采用的局部放电检测仪存在检测数据碎片化,并且不同的采集传感器中的数据共享能力不足,因此,有必要开发智能无线局部放电带电检测系统,以提高对电气设备进行局部放电检测的效率,本文详细分析了智能无线局部放电带电检测系统的开发及应用情况。     

基于短基线双目内窥镜成像系统的3D视频标定与校正

为了解决短基线双目内窥成像系统获得的视频图像在裸眼3D显示设备中观看到的视频纵深感和立体感较弱的问题,通过分析双目内窥镜的参数以及立体视频中图像对的视差,提出了基于短基线双目内窥成像系统的立体视频校正和视差调整方法。首先,对采用的双目结构内窥系统进行相机标定,获取各相机参数和相机间的位置参数;其次,利用获得的参数进行相机视频校正,再针对裸眼3D显示设备对视频源的参数要求进行图像对的视差调整,最终获得符合裸眼3D立体显示设备要求并适合人眼观看的双目内窥系统实时显示立体视频。通过实验验证了方法的可行性,实际搭建了一套基线距离为8 mm的短基线双目内窥成像系统,原始视差范围(0,64)像素,经视差调整后达到（-30, 30）像素,双路并行视频处理25 帧/s并实时显示。与实验室设计的裸眼3D立体显示系统匹配,可实现具有明显立体感的医用内窥镜实时裸眼3D成像。     

日盲紫外-可见光双光谱照相机系统

为准确检测电晕放电的位置和强弱,考虑电晕放电会发出日盲紫外波段(240～280nm)光,对这一波段的目标进行检测可以避免太阳光的干扰这一特点,研制了一种基于分光方式的日盲紫外-可见光双光谱照相机。设计了一种孔径为68mm、焦距为180mm的高分辨率折反射结构的日盲紫外镜头,并设计了基于TMS320DM642的DSP芯片的图像处理电路。借助DSP/BIOS实时内核和RF5框架,实现了图像采集、图像输出显示、和压缩存储任务的调度,采用加权平均算法实现了图像融合。在阳光强烈的夏天对90m处的汞灯紫外点光源和背景进行了野外成像实验,获得了较为清晰的紫外图像、可见光图像以及合成图像。此外,提出了相机的改进建议。     

基于机器学习的电气设备故障诊断系统设计和实现

工业生产中,电气设备能否安全运行是生产单位与用户共同关注的问题。电气设备涉及诸多工艺技术且运行复杂,会直接影响设备工作的稳定性。因此,为满足电气设备运行的标准与要求,结合电气设备的运行情况提出设备故障预防和检修方案,保障电气设备持续而稳定运行。基于机器学习,重点探讨电气设备故障诊断系统的设计和实现。结果显示,应用该故障诊断系统可精准诊断电气设备的各类故障,且诊断时间短,应用性能良好。     

一种新型工业内窥系统的设计与实现

作为NDT技术的分支，内窥技术从创建开始就一直在工业探伤、质量控制、产品评估等领域发挥着重要的作用。针对传统内窥技术所存在的无法定量测量和检测可达性差等缺陷，这里介绍的系统将立体视觉技术、图像处理技术等先进技术与内窥技术相融合，从硬件和软件两方面入手，研制开发出一套新型的基于立体视觉的内窥图像分析系统，实现了图像显示、深度测量和三维重建等创新性的功能。系统对我国自行研制新型内窥技术，提高工业内窥探伤和故障检测的水平，有着积极的推进意义。     

基于变电站巡检机器人的紫外电晕检测系统及检测方法研究

传统手持式人工巡检存在的运维人员劳动强度大、设备状态识别不标准等问题逐渐暴露,变电站巡检机器人搭载紫外成像设备进行变电站设备局部放电检测遂被提出。以变电站巡检机器人为载体,设计基于机器人的紫外电晕检测系统,通过同类设备的相互比较和单一设备的历史记录比较等手段实现机器人对变电站局部放电设备的智能化检测,成功做到了变电站巡检机器人搭载紫外成像设备对变电站设备进行巡检,并在设备故障初期给出报警,增长了变电站设备故障的预警时间,提高了变电站运行的安全性和信息化程度。     

缸体内部盲孔形位尺寸测量方法研究

针对细长缸体内部盲孔检测手段落后、检测精度低、可靠性差及只限于接触式检测的现状,采用内窥光电检测技术、光栅位移检测技术、精密机械技术和现代传感技术等多学科技术,研制了缸体内部盲孔形位尺寸检测系统,实现了对工件盲孔形位、边缘倒角大小以及缸体主孔内表面加工质量的非接触检测。设计了内窥光学系统和视频显微系统,实现了对小孔光截轮廓的成像。实验结果表明,所研制的缸体内部盲孔形位尺寸检测系统工作性能稳定可靠,系统设计达到了对缸体内部盲孔形位的检测要求,实现了对工件的高速度、高精度和非接触检测。     

基于嵌入式的剑麻绳图像采集与检测系统

针对生产前期剑麻绳毛刺生成过多影响设备安全性和可靠性,因少部分粗细不均造成的整捆麻绳机械强度降低的问题,以数字信号处理和图像识别技术为基础,采用ARM+DSP嵌入式微处理器,结合PLC控制和图像检测技术,设计基于嵌入式的剑麻绳图像采集与检测系统,完成系统硬件和软件的设计。系统测试中,摄像头驱动加载流畅、图像采集稳定,通过图像处理算法快速实现麻绳直径实时显示,采用SQLite 嵌入式数据库完成剑麻绳生产过程中直径参数的实时监测和存储。系统可为自动化控制提供可靠的参数支持,为实现整个剑麻绳生产工艺的自动化和信息化提供可靠保证。     

基于紫外脉冲法的便携式绝缘子放电检测仪研制

随着电力系统电压等级的提高,电力设备的绝缘问题显得越来越重要。本文对目前存在的绝缘子放电检测方法进行了比较,分析了各自的优缺点,并针对绝缘子在放电时能产生日盲型紫外线的原理,设计了一种便携式的紫外型绝缘子放电检测仪,该检测仪充分考虑了环境温湿度、磁场,以及探测距离对探测结果的影响。通过利用该检测仪对明火及紫外灯等做模拟实验,并和UVC254紫外线强度计做了对比,证明了该设备的有效性。     

自动取款机纸币序列号图像采集装置的研制

自动取款机(简称ATM)纸币序列号图像的正确采集是ATM纸币序列号自动识别记录装置的关键.研制了一种ATM纸币序列号图像采集装置,包括纸币位置检测单元、纸币序列号图像采集单元、系统存储与控制单元.本论文的关键在于解决了ATM出钞过程中纸币序列号的图像实时采集问题.将所研制的纸币序列号图像采集装置安装在目前流通的一款ATM中,实际运行结果表明,所给出的纸币序列号图像采集方法与装置能够正确采集到纸币出钞过程中的纸币序列号图像,经过适当的参数调整,还可以应用于不同币种和面值、不同出钞速度的ATM中.     

光纤内窥式微弱信号检测系统开发

针对肿瘤深部的微弱光信号检测问题,设计了一套基于微创光纤探头的内窥式荧光数据采集系统,用于评估光动力疗法治疗肿瘤的疗效。该系统分为光电检测和数据采集两个部分。其中光电检测部分以CR186光电倍增管为核心。数据采集部分基于PCI-6251数据采集卡,以Labview为软件平台,实现数据的实时显示和存储功能。该系统可实时反映肿瘤深部的光强变化,对于在体医疗器械的开发和研究,具有一定的应用价值。     

智能家电能耗监测系统的设计与实现

为了给用户提供一个显示家庭用电设备能耗的平台,结合电能检测技术、无线网络传输和嵌入式控制技术,设计了一套家庭用电设备电能检测系统。通过对本系统的研究,阐述了CS5460A电能检测模块,ZigBee无线传输模块,显示模块以及核心控制模块。实验结果表明,所设计的智能家电能耗检测系统实现了无线采集用电设备的用电量在LCD和上位机上显示,且所采集的电能相对误差符合国家相关标准。     

基于网络的人脸识别系统的设计

随着人们对社会安全的重视,以及网络广泛应用,对网络视频进行了研究,设计了一个基于以太网的人脸识别系统。系统基于ARM＋Linux实现了一个嵌入式的网络摄像头设备,该设备通过网络传输视频至服务器,服务器接收视频帧,调用OpenCV图像处理库对获取到的视频帧进行处理,从而实现了远程的人脸检测、识别功能。     

基于图像处理的工业阀门气体泄漏监测法

目前监测工业阀门气体泄漏的方法多种多样,但是采用图像处理技术的比较少,虽然现场安装了工业摄像头,但是也只能在监控室进行人工监控。本文采用大恒图像提供的工业智能摄像机和云台组成的CCD光学监控系统,结合相关的分析软件进行在线监测,并且利用图像处理技术设计了相应的气泄漏监测系统。通过对阀门背景图像的采集,对图像进行增强、滤波等处理后能较好的识别、判断出阀门发生泄漏的情况,这为泄漏检测、监测的新技术奠定了一定的基础,也使图像技术更好、更广泛地应用于工业生产中。     

无人空间细胞培养及图像传感系统

提出了一种空间细胞培养及图像传感系统的原型设计.在该设计中,细胞在充满培养液的密封容器内悬浮或固定培养,同时对环境进行检测或控制,并采集培养过程的图像.图像的获取是通过白光显微图像获得细胞轮廓图像,通过生物荧光技术及荧光染色成像技术获得细胞结构图像.图像文件和实验参数在嵌入式数据库中管理.此外,利用伺服系统控制镜头与培养容器相对运动,选择视场.     

基于VxBus的高速数据采集卡驱动程序开发

介绍了嵌入式操作系统VxWorks 6最新设备驱动模式VxBus的原理,分析了在该驱动模式下数据采集卡ADT650的驱动程序开发过程,ADT650数据采集卡是基于PC104总线的扩展板。通过PC104总线可将其与PC104嵌入式系统构成一个高性能的数据采集与控制系统,适用于结构紧凑,高可靠地嵌入式应用。设计并实现了数字量、模拟量信号采集的驱动程序和应用编程接口。在VxWorks嵌入式系统下实现了ADT650高速数据采集卡的驱动程序,对系统的扩展应用带来了极大方便。