标准盐度下水的受激布里渊散射阈值研究

从基本的耦合波方程出发,推导出受激布里渊散射公式,同时得出了可探测到的受激布里渊散射条件,以及间接可探测受激布里渊散射的阈值方法。采用测量激光射入不同长度样品产生SBS回波信号及透过介质激光能量强度的改变,并通过特定公式得出35‰的海水标准盐度下不同长度样品对激光的衰减情况。最后在项目所处条件下,验证了35‰海水标准盐度下受激布里渊散射阈值的存在。对受激布里渊散射阈值的产生进行了分析,并在与纯水中SBS阈值的对比中,得出了相同条件标准盐度下水的阈值较纯水中大的结果。     

基于FPGA的双目高精度宽波段激光告警系统

针对传统二维激光告警系统的光斑中心提取误差大、角度测量精度差和分辨率低的问题,设计了一种基于FPGA和InGaAs焦平面阵列探测器的高精度宽波段激光告警系统,对传统的otsu(最大类间方差法)阈值分割算法进行了推导和优化,同时,基于改进后的算法,通过FPGA实现了光斑中心坐标提取以及方位角、俯仰角等参数的计算,并将结果传输至上位机实时监测;实验结果显示,相较于传统的阈值分割算法,改进后的otsu算法使光斑中心提取精度达到了0.06个像素,改进后的激光告警系统角度测量平均误差为0.03°,角度分辨率达到0.05°;实验表明,双目高精度宽波段激光告警系统达到了实际应用的要求,提高了系统测量的角度分辨率和精度,对光电探测和激光告警领域的工作具有一定的意义。     

暗环境中规则障碍物检测方法研究

文章针对暗环境中激光探测障碍物的准确定位问题,根据图像灰度特征提出一种灰度直方图统计阈值适应算法.首先对投射激光的图像做灰度直方图统计绘制,通过对直方图进行平滑和多项式拟合求导,筛选最大值对应的灰度;然后将最大值灰度与次最大值灰度的差值作为二值化阈值,次最大值灰度需满足小于最大值条件,得到二值化后的图像;最后通过对二值化图像进行形态学操作和轮廓检测与阈值筛选.通过实验表明该方法能够检测出激光投射下不同位置和不同大小的规则形状的障碍物的位置并测出其高度与距离.     

点阵激光美容仪温度探测自动告警系统

当前告警系统通过设计告警驱动模块电路,运行告警驱动模块时,容易出现误报和漏报问题,提出点阵激光美容仪温度探测自动告警系统。硬件方面,确定点阵激光美容仪温度探测自动告警系统组成,构建系统硬件框架;选择符合ITU-TRS232标准的CMOS电平负责告警系统的串行异步收发,设计通信电路,通过符合TIA/EIA-323-F标准的MAX3238芯片,实现CMOS电平转换和TC35i数据接口通信。软件方面,计算系统时钟能适应的最大干扰源,设计告警驱动模块运行时序;设定温度阈值程序、通信总线程序和系统运行主程序,实现点阵激光美容仪温度探测自动告警。确定实验装置结构、技术参数和设计实验案例,实验结果：设计系统相较此次实验选择的两组系统,温度随之时间不变化而发生较大变化,设计系统准确监测温度,并且不存在告警误报和漏报次数,有效提高了告警系统的准确性。     

图像边缘提取中的一种动态阈值获取法

图像边缘是目标识别，图像理解及图像检索中常用的一个重要的特征。随着多媒体技术的发展，图像库变得越来越大，使得特征的自动提取显得越来越重要。然而在大图像库中，每幅图像的目标和背景间的变化均不相同，自动提取边缘过程中，不同图像边缘的阈值选取非常关键。为实现大图像库中像边缘的自动提取，阈值的动态调整是很重要的，本文提出的动态阈值调整法，能够自动提取各各变化不同的图像边缘。     

多分辨率小波在非连续涂层测厚的应用

通过构建动态扫描系统,控制C型移动机构的运动,使激光传感器完成对锂电池薄膜涂层的动态扫描.其中激光传感器采用三角位移法实现锂电池膜厚的在线测量.在非连续性薄膜动态测厚系统中,对于外界振动所引起的动态误差,采用阈值判断和多分辨率小波算法实现动态误差的去噪.通过分析扫描系统的固有频率、振动频率以及研究不同阈值在各种扫描状态时的测量结果,表明上下阈值在160-210 μm时既能达到较好的检测精度且不会出现厚度超差的漏报.混合去噪的实验结果表明:系统的动态扫描检测精度(以均方差衡量)可以达到2-3 μm,相比于传统时域、频域以及单一的多分辨率小波去噪方法,该方法检测精度高,鲁棒性好且适用于涂膜间距较小且非连续涂层的厚度测量.     

基于线结构光的水下目标扫描定位方法

当海底环境噪声及声学散射影响比较严重时,声呐方法无法实现高精度的海底探测．因此,设计了一种基于线结构光的扫测系统．激光中心线条纹提取及系统参数快速标定是影响线结构光测扫精度的2大关键问题．在激光中心条纹处理方面,多阈值算法通过采用不同的阈值可以有效地滤除背景噪声,基于极值法的高斯拟合法则对部分激光条纹采用高斯函数进行拟合,结合多阈值算法和基于极值法的高斯拟合法提出了一个条纹中心线提取算法．该算法在保留多阈值法快速性的同时,又具备高斯拟合法的准确性．而在系统参数标定方面,提出了一种共线点的快速标定法,设计的平面标定靶只需通过确定3个共线的特征点即可快速实现系统参数的标定和高精度的海底快速测扫．最后,在水池中进行了模型实验,验证了该方法的可行性和有效性．     

机器视觉中激光光带两步提取算法研究

在基于线激光投射的三维探测系统中,如何快速精确地从复杂背景中快速提取出投射在障碍物表面的激光光带,并在光条图像中提取光条中心位置是实时精密探测出障碍物的关键问题.论文对当前已有的线激光光条提取算法进行综述,并比较了现有算法的优缺点.最后,提出了一种两步提取算法.第一步是将RGB与HSV色彩进行空间变换初步处理提取出激光光带,第二步结合阈值法与重心法两算法优点精确地确定光条中心位置.实验说明,激光光条中心的两步提取算法精准、快速,达到了像素级,这种算法的抗噪声能力也很强.     

基于支持向量机的主动红外式结冰冰型分类方法研究*

针对飞机机翼等部位的结冰探测,提出了一种主动式红外结冰冰型分类的方法。该方法基于支持向量机,通过测量不同冰型结冰表面的红外激光反射系数,达到对结冰冰型分类的目的。初步试验结果表明,该方法能够以一定的准确性对物体结冰的冰型进行实时动态分类,为飞机结冰探测提供了一种新的技术思路。     

一种改进的小波阈值去噪方法

为了改进滤波效果。提高去噪质量，在分析目前被广泛应用的软阈值和硬阈值去噪方法的基础上，提出了一种改进方法。小波阈值去噪的关键是阈值函数的构造和阈值的选取，该方法融合了软阈值和硬阈值去噪方法的不同特点，在阈值函数中引入参数，通过调整参数以获得较优的小渡系数的阈值估计，使得改进阈值介于硬阈值与软阈值之间，有效克服了采用硬阈值法去噪效果不佳和软阈值法过度光滑使信号失真的缺点。仿真结果表明：该方法在去噪的同时减少了信息的损失，信噪比、均方根误差等性能指标。较软阈值和硬闽值方法均有明显提高。     

基于同轴回归激光传感器的水表误差检测系统

设计一种针对水表始动元件转速测量的激光传感器检测系统。在传感器光学结构中加入半透半反镜使光路同轴回归,从而对目标准确瞄准定位。处理系统由FPGA和DSP组成进行激光回波信号数字化处理和阈值选取,减小虚预警概率。实验证明:检测系统在校准之后具有较高的检测效率和准确度,能够实现水表实时误差检测。     

大功率脉冲激光光斑面积的实时控制系统

讨论了大功率脉冲激光光斑面积的实时检测与控制方法,研制了采用波长532 nm的连续激光器和CCD—FPGA技术来脉冲激光光斑面积实时控制系统。实验分析了本系统的技术特性:激光光斑、CCD视频信号以及二值化信号;CCD视频信号二值化阈值为405 mV,而FPGA的控制误差范围为十进制数24;计算及标定激光光斑面积,光斑面积测量的相对误差最大为0.5%,而绝对误差在8μm2范围内。本系统可以直接应用于激光微抛光的能量密度实时控制。     

应用于低性能单片机的拼音输入法设计与实现

Aiming at the research on the detection system of the camera hole of mobile phone’s glass panel, this paper introduces a design method of the helium-neon(He-Ne) laser driving circuit. The He-Ne laser is selected as the detecting light source, and interfer- ence is generated after the laser being projected to the camera hole of the glass panel. According to the quality of the interference fringes, the detection purpose can be achieved. The importance of He-Ne laser as the light source of this system is proposed. And combining with the actual application, the reasons for the instability of interference fringes produced by He-Ne laser are analyzed. Next, a technical method for the temperature control of the He-Ne laser driving circuit is proposed. Finally, the principle and design method of the He-Ne laser driving circuit are given. Experimental result shows that the driving circuit module can stably control the He-Ne laser light source, and the light source can fully satisfy the system’s requirements.     

结合小波滤波和形态学的图像边缘检测方法

针对传统的边缘检测方法对含噪图像检测效果不理想,提出了一种小波滤波和多结构元素的数学形态学相结合的图像边缘检测方法。用广义交叉验证准则进行小波阈值的自适应选取,用此阈值的广义阈值函数的小波滤波方法对含噪图像去噪;构造4种具有代表性的结构元素,根据边缘方向自动选择相应方向的结构元素,用改进的形态学边缘检测算子对图像进行边缘检测,得到在噪声存在条件下较为理想的图像边缘。实验结果表明,该算法能够有效地抑制噪声,检测的边缘较清晰、连续,其检测效果优于传统边缘检测算法。     

基于卡方检验的SAR图像道路检测算法

为有效解决SAR图像道路检测算法中阈值优化的问题,提出了一种不需要固定阈值的检测方法.该方法由不同阈值组合的Tupin边缘检测算法得到边缘检测结果图集,并逐像素统计得到边缘密度图;引入卡方检验计算边缘密度图与边缘检测结果图集之间的相似性度量参数,优化得到最佳边缘相关等级;根据最佳等级得到最终的道路边缘检测结果.实验结果表明,该方法有较强的开放性与目标适应性,自动化程度高,有很强的工程实用性.     

基于大偏差统计模型的Http-Flood DDoS 检测机制及性能分析

针对Http洪泛Web DDoS(distributed denial of service)攻击,提出了一种检测机制.该机制首先采用型方法量化处理用户访问的网页序列,以得到用户访问不同网页的实际点击概率分布;然后,利用大偏差统计模型分析了用户访问行为的实际点击概率分布与网站先验概率分布的偏差;最后,依据大偏差概率检测恶意DDoS攻击.对该机制的性能进行仿真,结果表明,正常用户的大偏差概率大于恶意攻击者,并且大部分正常用户的大偏差概率大于10-36,而大部分恶意攻击者的大偏差概率则小于10-40由此,该机制能够有效地检测Http洪泛Web DDoS攻击,当检测门限设置为10-60时,其有效检测率可达97.5％,而误检率仅为0.6％.另外,将该机制与基于网页转移概率的检测方法进行性能比较,结果表明,该检测机制的检测率优于基于网页专业概率的检测机制,并且在误检率小于5％的情况下,该机制的检测率比现有检测机制提高0.6％.     

Reasoning about shadows in a mobile robot environment

This paper describes a logic-based formalism for qualitative spatial reasoning with cast shadows (Perceptual Qualitative Relations on Shadows, or PQRS) and presents results of a mobile robot qualitative self-localisation experiment using this formalism. Shadow detection was accomplished by mapping the images from the robot’s monocular colour camera into a HSV colour space and then thresholding on the V dimension. We present results of self-localisation using two methods for obtaining the threshold automatically: in one method the images are segmented according to their grey-scale histograms, in the other, the threshold is set according to a prediction about the robot’s location, based upon a qualitative spatial reasoning theory about shadows. This theory-driven threshold search and the qualitative self-localisation procedure are the main contributions of the present research. To the best of our knowledge this is the first work that uses qualitative spatial representations both to perform robot self-localisation and to calibrate a robot’s interpretation of its perceptual input.     

一种高方向灵敏度光纤F-P超声传感系统设计研究

针对光纤F-P超声传感器工作点易偏离问题,设计了基于双波长稳定技术的低细度光纤F-P传感系统,建立了双波长光纤F-P传感系统的DE算法数学模型,优化设计了一高正交精度光纤F-P传感系统,建立基于该传感器的激光超声检测系统,实验研究了该传感器探测超声信号的有效性和方向灵敏度。结果表明,该传感器可以有效检测试样中激发出的超声表面波信号。激发源与传感器轴向夹角为0°时,表面波幅值最大。随着激发源与传感器轴向夹角增大,表面波幅值降低。激发源与传感器轴线垂直时,幅值下降达80%,说明该传感器有很强的方向性。     

新阈值二进小波去噪算法在齿轮信号中的应用

在齿轮的激光检测过程中,由于各种噪声源的影响,原始信号会出现特征信息弱化的现象,影响了齿轮检测的准确性。为解决该问题,在分析传统软、硬阈值函数不足的基础上,提出了一种新阈值函数和二进小波变换相结合的去噪方法。在该方法中构建了一个可以调节的新阈值函数,该阈值随二进小波分解系数的变化以指数形式动态调整,克服了传统硬阈值函数不连续和传统软阈值函数存在偏差的问题。经仿真实验验证,该方法的信噪比和适用性具有明显的改善。     

A real-time CFAR thresholding method for target detection in hyperspectral images

In order to support immediate decision-making in critical circumstances such as military reconnaissance and disaster rescue, real-time onboard implementation of target detection is greatly desired. In this paper, a real-time thresholding method (RT-THRES) is proposed to obtain the constant false alarm rate (CFAR) thresholds for target detection in real-time circumstances. RT-THRES utilizes Gaussian mixture model (GMM) to track and fit the distribution of the target detector’s outputs. GMM is an extension to Gaussian probability density function, which could approximate any distribution smoothly. In this method, GMM is utilized to model the detector’s output, and then the detection threshold is calculated to achieve a CFAR detection. The conventional GMM’s parameter estimation by Expectation-Maximization (EM) requires all data samples in the dataset to be involved during the procedure and the the parameters would be re-estimated when new data samples available. Thus, GMM is difficult to be applied in real-time processing when newly observed data samples coming progressively. To improve GMM’s application availability in time-critical circumstance, an optimization strategy is proposed by introducing the Incremental GMM (IGMM) which allows GMM’s parameter to be estimated online incrementally. Experiments on real hyperspectral image and synthetic dataset suggest that RT-THRES can track and model the detection outputs’ distribution accurately which ensures the accuracy of the calculation of CFAR thresholds. Moreover, by applying the optimization strategy the computational consumption of RT-THRES maintains relatively low.