基于虚拟双目视觉的高速摄像机自动标定系统

虚拟双目视觉测试是基于一台高速摄像机和两面平面镜实现物体的三维重建,重点需解决传统双目视觉测试存在的同步性和成本高的问题。摄像机内外部参数的标定是测试精度的重要保证,为解决标定过程需要人工干预、处理过程繁琐等问题,基于虚拟双目视觉原理和张正友标定法,设计了高速摄像机参数自动标定系统,通过外部触发电路控制安装在云台支架上的标定板自动转动,实现不同角度标定板图像的自动拍摄,通过OpenCV计算机视觉库对图像进行自动处理,得到高速摄像机的内外部参数,最后验证了高速摄像机自动标定系统的准确性和实用性,为后续三维重建和动态三维测试提供了基础。     

基于单相机的电器电磁机构三维动态特性测试技术

将光学成像系统和高速摄像机相结合,提出了一种基于单相机的电器电磁机构三维动态特性测试技术。对镜面反射光路进行分析并设计了一套通用的电器电磁机构三维动态测试装置。以磁保持继电器为研究对象,对电磁机构进行三维动态测试,通过图像处理得到衔铁空间三维运动曲线。试验表明,该测试技术能够准确而全面地描述电磁机构的三维空间实际运动过程。     

智能交流接触器三维动态测试与分析

利用图像序列对智能交流接触器动态过程进行分析,是智能交流接触器动态过程分析研究中的一项关键技术.在直接线性变换和刚体运动模型的基础上,提出了基于高速摄像机拍摄的智能交流接触器运动部件动态过程的二维序列图像研究三维动态特性的测试方法.从序列图像中获取智能交流接触器运动部件的特征标记点,得到其二维动态特性.根据特征标记点的二维坐标值,以及刚体的运动方程和投影关系的约束方程,联合求解出智能交流接触器的三维空间运动参数.在大量测试的基础上,对智能交流接触器的三维空间动态特性进行综合分析.该测量技术和三维运动参数的算法是智能交流接触器三维动态特性研究的一种有效手段,是智能电器动态特性研究的新方向.     

基于高速摄像机的电器电磁机构动态特性测试技术

以磁保持继电器为研究对象,利用高速成像原理对电磁机构进行了动态特性测试,采用基于Image-Pro Plus的图像处理技术进行特征点检测与提取,不仅同时获得了电磁机构衔铁的动态特性曲线和振动特性曲线,而且极大地简化了试验难度,对于电器电磁机构的优化设计以及动态过程数学模型的建立提供了可靠的依据。     

基于图像处理的控制与保护开关电器动态测试系统

介绍了一种电磁电器动态特性测试系统与数据处理新方法。以智能控制与保护开关电器（CPS）动态过程测试为实例,采用高速摄影机技术,运用非接触式测试方式,来实现对电器机构的触头位移、速度等参数的动态检测,然后应用专业的图像处理软件完成降噪处理,从而获得智能CPS的真实动态特性,并利用LabVIEW软件实现了人机交互。该动态测...     

基于ADAMS的汽车继电器动态仿真与分析

本文设计了一款新型混合式汽车继电器,建立其三维模型并对零部件进行了加工组装.通过高速摄像机拍摄汽车继电器的运动机构在合闸和分闸时的动态过程,并基于图像处理技术对运动机构动态过程进行测试与分析.以实验测试的数据为基础,将三维模型导入ADAMS软件后进行参数配置并建立虚拟样机仿真模型,展开了对汽车继电器在实际运动过程中的三...     

基于单目视觉技术的智能交流接触器三维动态测试与分析技术

在智能交流接触器智能控制系统和平面镜辅助成像技术的基础上,提出了基于单目高速摄像机采集智能交流接触器动态过程的序列图像,进行智能交流接触器三维动态特性测试的方法。从图像序列中检测识别智能交流接触器运动部件的特征标记点,动态跟踪特征标记点的位姿,从而对智能交流接触器动作机构动态过程进行全方位的测试与分析。该测试技术与分析方法对智能交流接触器运动的智能控制、样机优化设计的研究意义重大。     

采用高速摄像机的智能交流接触器控制及其测试装置的研制

本文介绍了采用高速摄像机的智能交流接触器动态特性测试装置的软硬件结构、功能和特点.该装置对智能交流接触器动态过程进行了检测与控制,为实现电器的最优控制,为产品研究开发及虚拟优化设计打下基础.     

真空直流断路器高速操动机构的研究

针对舰船直流系统短路电流大、短路时间常数小的特点,对基于人工过零原理的真空直流断路器的高速操动机构进行了仿真和实验研究。该高速操动机构利用涡流效应产生电磁斥力,推动运动部件实现高速动作。笔者建立了电磁斥力机构的三维有限元模型,对其动态过程进行了仿真分析;根据仿真设计的结构参数制作了实验样机,实验样机的线圈电流波形以及机械运动特性的测试结果与仿真结果较为吻合。     

具有可控电磁反力的异步组合式智能交流接触器的实现及动态测试

基于三相交流电路零电流分断的控制原理,利用电磁场同性相斥、异性相吸的特性,改造接触器的电磁系统为双线圈结构使其具有可控电磁反力,同时采用三相独立控制的组合式交流接触器本体设计。以基于单目视觉技术的智能电器三维动态特性测试平台,对组合式三相智能交流接触器进行选相合闸过程和零电流分断过程的三维动态测试,分析其运动特性,得到具有可控电磁反力的异步组合式智能交流接触器具有可靠吸合、快速分断等优点,有利于三相电路的零电流分断。     

并联双线圈式直流接触器电磁机构合闸动作特性研究

直流接触器是新能源系统以及电动汽车中配置最为广泛的开关电器之一。而直流接触器的动态特性是衡量直流接触器性能的重要指标之一。本文以并联双线圈式直流接触器为研究对象，建立了直流接触器电磁机构的动力学模型，利用基于Adams与Maxwell的联合仿真研究方法对直流接触器的电磁机构进行合闸过程的仿真分析，研究结果表明，机构合闸动作的仿真合闸时间与试验合闸时间相吻合，验证了该仿真方法的正确性；同时研究了弹簧参数和线圈参数等因素对机构合闸运动特性的影响，研究发现在一定范围内弹簧预压力变化对合闸时间影响不大，线圈安匝数增大会导致合闸时间变小，线圈内阻增大会导致合闸时间变大且动触头弹跳更剧烈。本文的仿真方法与结果能为直流接触器电磁机构的改进设计与优化提供一定参考。     

一种虚拟同步发电机自适应阻尼补偿方法

针对系统电感对虚拟同步发电机控制系统存在等效负阻尼效应的问题,提出了一种自适应阻尼补偿方法。首先,基于虚拟同步发电机控制技术,通过dq变换和小信号分析建立系统的动态电磁方程和动态小信号模型。然后利用电磁转矩偏差分解出同步力矩系数和等效阻尼系数。最后根据等效负阻尼的产生机制,在有功-频率调节器中加入以系统频率、虚拟阻抗为自适应控制变量的阻尼补偿模块,实现对虚拟同步发电机阻尼的自适应补偿。通过Matlab/Simulink仿真,并与基于传统的虚拟同步发电机控制方法及基于虚拟阻抗补偿方法等方法所获得的结果进行比较,表明文章所提出的自适应阻尼补偿方法具有更强的稳定性和更快的响应速度,验证了方法的有效性。     

太阳能电池片图像校正与表面缺陷检测

针对太阳能电池片图像的透视失真与表面缺陷检测问题,提出一种基于虚拟相机的太阳能电池片图像的透视校正方法和改进YOLOv5s的神经网络模型。首先,根据相机外参构建水平姿态的虚拟相机,建立原图与虚拟相机的透视映射关系,以实现原图的透视校正。然后,采用动态头部来提高YOLOv5s头部的表示能力,并在C3模块的瓶颈处加入感受野增强模块RFI来提高小目标感受野。最后,将YOLOv5s的定位loss与NWD loss进行融合来弥补小目标位置偏差。实验结果表明,基于虚拟相机的透视校正,其效果明显优于传统方法且运行时间更短;同时改进后的YOLOv5s模型对比YOLOv5s、YOLOv7、YOLOv8平均精度分别提高6.1%、27.7%、1.1%,对太阳能电池片表面质量检测具有实际应用价值。     

垂直上升管油气水三相流视频图像灰度波动信号的混沌特性分析

以35号润滑油,空气和自来水为试验介质,应用高速摄像机对垂直上升管内的油气水三相流的6种典型流型进行了动态图像的拍摄。提取每一帧图像的灰度均值组成时间序列,对其进行混沌特性分析,主要对互信息法,自相关法,平均位移法以及(去偏)自相关法4种求延迟的方法进行了对比,同时结合功率谱、混沌关联维与HURST指数对油气水三相流的流型形成机理进行了分析。试验结果表明：垂直上升管中油气水三相流的动态图像灰度波动信号具有混沌特征,能够对三相流几种典型流型进行很好的表征。     

电磁喇叭周期振动的仿真分析与能量转换机理

电磁喇叭是一类典型的电声换能器件,基于虚拟样机原理完成了电磁喇叭周期振动特性的仿真分析与试验测试,得到了其单周期内触点电压与线圈电流的特征曲线,并结合动铁心位移曲线分析了电磁吸力特性.通过单周期内电源输入能量、磁场能量、吸力功、电阻消耗热能、电弧消耗能量的分析,确定了电磁喇叭的能量转换机理,所得的结论可直接用于以电磁喇...     

基于双目视觉的车辆外廓尺寸测量方法

针对目前车辆外廓尺寸测量成本高、安装复杂且三维轮廓重构质量差的问题，提出了基于双目视觉的车辆外廓尺寸测量方法。该方法首先对双目相机采集的车辆图像对进行校正，并通过改进后的立体匹配算法计算生成车辆视差图。基于双目视觉三维测量原理解算车辆轮廓视差信息进行三维重构，生成车辆点云。针对相机盲区车辆轮廓数据缺失问题，设计了基于车牌识别的点云对称修复方法，生成完整车辆三维轮廓。实验结果表明，3种车型的测量示值误差均小于1%，车辆模型重构完整度高。     

基于高速摄像技术的磁保持继电器动态特性与电弧关系的测试

提出一种磁保持继电器触头运动与电弧产生之间关系的测试新方法.该方法采用高速摄像机和图像处理技术对磁保持继电器的动作机构的动态过程进行测试,同时采集触头电弧的图像,得出触头运动特性和电弧引燃的关系曲线,能够准确地反映磁保持继电器触头运动与电弧产生之间的关系,为磁保持继电器设计过程中结构的改进提供依据.     

基于虚拟仪器的质量检测机器视觉系统

对机器视觉、虚拟仪器各自应用的特性作了比较，指出了机器视觉和虚拟仪器相互结合的技术优点，探讨了基于虚拟仪器的质量检测机器视觉系统的物理实现问题。文章比较详细地讨论了光源设计、摄像机、图像采集卡选取和系统软件设计等方面的技术实现细节。