简易微型控制器的开发

微型控制器主要应用于中小型工业设备的控制场所,以单片机为控制芯片,实现简单开关量的逻辑运算、定时及计数功能,并利用VB6.0编制PC机执行程序编辑、编译及下载软件.微型控制器为了达到简化编程的目的,采用易于理解的类PLC指令系统编制执行程序,同时利用PC机中的编译软件对执行程序进行编译,生成二进制程序代码.主控模块通过...     

基于编/解码器技术实现PC机与单片机间的通信

使用编/解码器实现的PC机与单片机的通信技术,实现PC机与单片机大范围长距离的通信。需要在PC机和单片机上分别配置编码器和解码器,以便完成数据信息的发送和接收。巧妙利用了微型打印机并行接口,因而即容易实现又简单方便。     

基于WiFi的微型航拍飞行器设计

近年来,微型飞行器在航拍领域内渐渐兴起。考虑到现有的微型航拍飞行器大多成本较高且实现不易,笔者提出以STM32单片机为控制平台,使用低成本惯导传感器,通过主控单元控制摄像头拍照并存储的设计方案。通过PC和安卓APP控制进行实验验证,证明该飞行器设计方案是切实可行的。     

开源微型数控加工系统及其在数控机加工领域的应用

随着科技的发展,越来越多的技术人员开始从事计算机系统功能的深度开发。目前,在国内外已涌现出一系列基于PC的数控系统控制软件,而许多的DIY爱好者也基于相应的技术开始了民用级数控机械加工系统和设备的研发和应用。重点介绍其中功能比较全面的几种开源微型数控加工系统以及基于上述软件系统开发的机械加工设备的具体形式和实际应用。相信随着互联网的普及,基于PC的微型数控系统和机械加工设备将得到更大的普及,并拥有越来越广阔的工业应用前景。     

iSDTV704C彩色微型显示器

香港科技大学亚高光电有限公司推出的iSDTV７０４C是一个拥有百万像素高解晰度的彩色微型显示器，适用于低价位的手提投影机、画面搜寻器、头盔显示器。该彩色微型显示器可直接连接一般的视像译码器和计算机使用，而无需透过额外的显示器控制芯片。该彩色微型显示器采用亚高光电公司独家的色彩空间处理和滤光保护、全数码界面、RGB５６５格式的１６位数码影像输入、交错或循序扫描、内置数据和扫描驱动器，具有低电力消耗，运作和贮存温度范围宽的特点。此外，可提供符合军事标准的运作和贮iSDTV704C彩色微型显示器@郑宝荣…     

基于树莓派的物联网ZigBee网关的设计与实现

利用树莓派这种体积小、成本低、便于携带的微型主机实现了一个电能监测ZigBee网络的多网融合网关,并基于非阻塞异步I/O,实现了PC端和手机端的并发访问.各部分功能均通过实验进行了验证.     

基于FPGA的图像畸变矫正研究

提出一种新的矫正方案——阵列点阵标定板法,通过畸变参数及多项式畸变模型进行矫正。采用FPGA平台,利用FPGA并行处理,利用乒乓操作以及流水线等优势进行设计。实验结果显示,此方案的矫正速度比传统基于PC平台的矫正方法快了9.5倍,矫正精度可以达到1个像素以内。     

微小型化机床的研制

研制了一台微小型化的机床试验台,本体尺寸为300×150×165mm3.该试验台采用了商品化的微型工作台、高速空气涡轮主轴、直线型超声电机和基于PC的控制卡.给出了初步的试验结果,包括加工的直槽、圆、薄壁和人脸,以及槽底的表面粗糙度.     

新品“电子纸”

美国 E Ink公司、朗讯科技公司和 Xerox公司相继开发出像纸一样薄、可以反复利用的“电子纸”。 　　电子纸是一种显示器,厚度和重量都像纸一样,而且质地柔软,它可以应用于电子书籍和电子报纸等。在电子纸中,采用了 E Ink开发的“电子墨水”技术和朗讯开发的在塑料表面形成电路的技术。电子纸采用电子墨水通过塑料电路显示。所开发的电子纸原型尺寸为 25平方英寸,显示分辨率为数百像素。电子墨水由数百万个微型胶囊组成,在微型胶囊的正面和背面涂有黑白两种颜色,在其上面施加电场后使胶囊翻转从而显示黑白图像。 　　塑料晶体管是…     

基于随机样本的背景建模方法

为了解决目标检测跟踪背景建模所面临的复杂性和提高目标跟踪的响应速度,提出了一种基于随机样本的新的背景建模方法。该方法对每一个像素建立一个背景模型,模型由一系列像素值样本构成,这些样本取自于该像素的历史像素值或其邻域像素值。该像素属于前景目标还是背景通过和模型进行比较来判断。如果像素值属于背景,则用该像素随机替换样本像素值进行模型更新。该算法改进了传统背景建模方法中更新最旧像素值的做法,对背景的光照渐变、突变、动态背景、阴影和噪声都有较强的鲁棒性。实验证明,比较其它背景差技术,本文算法在运算速度和检测正确率方面都具有较好的效果。     

强干扰条件下的星体提取方法

为了解决在强干扰条件下星体提取问题,提出了一种基于边缘检测+星体像素筛选的星体提取方法,首先用一种边缘检测算法分割星图,然后对像素进行标记,最后利用自适应阈值对星体的目标像素进一步筛选．并对像素标记算法进行改进,改进的算法在标记目标像素时,同时分析与它相邻的像素的连通性,使得属于同一星体的所有像素只分配一个标记值,提高了星图处理的效率．试验结果表明,该处理方法对强干扰噪声具有更好的鲁棒性、且运算速度更快,精度也有所提高．提出的边缘检测+星体像素筛选的星体提取方法有助于在强干扰条件下分离星体目标和背景,改进的像素标记方法,可以更快地区分不同的星体,便于工程应用．     

H.264中整像素和分数像素快速搜索算法

为了提高运动估计的速度,提出了2种新的块匹配算法分别用于整像素和分数像素搜索：改进型钻石搜索算法充分利用图像像素的空间相关性,通过统计最优搜索点的绝对误差和（SAD）值空间分布特性,按照像素点空间位置分层次进行钻石搜索;分数像素菱形点搜索算法则利用了物体运动的统计特性和最优搜索点SAD值空间分布特性,分别按照像素点空间位置分层次进行1/4像素和1/2像素搜索.2种算法都归纳出了第2层搜索,在第1层搜索结果的基础上有效地减少搜索点数.实验表明,在不牺牲图像质量和压缩性能的前提下,改进型钻石搜索算法使整像素搜索点数相对于钻石搜索算法平均减少了约22%,分数像素菱形点搜索算法使分数像素搜索点数相对于分数像素全搜索算法平均减少了约17%,2种算法结合使用使整个运动估计搜索点数平均减少了约21%.     

大光圈微型高清照相物镜的设计和性能分析

基于Д. C. Boпocob公式得到照相物镜的基本特征参数,通过PW法计算物镜系统的初始结构参数,设计了一款大光圈微型高清照相物镜,并在非序列仿真环境(Non Sequential Component,NSC)下对系统结构合理性进行了分析.照相物镜的光圈值F数为2.2,视场角2 w=65°,系统总长6.13 mm,有效焦距为4.5 mm.系统由4片塑料非球面透镜和1片红外滤光片组成,其中第1、3、4片透镜为正透镜,第2片透镜为负透镜,光阑面位于第1片透镜之前.优化后,各视场的均方根(RMS)半径都小于艾里斑半径,在半奈奎斯特频率处各视场的MTF值均大于0.54,畸变小于2%.系统搭配Aptina的AR8033型CMOS,可实现800万像素光学品质的微型照相物镜系统.     

微小车床刀具磨损检测方法

设计了微小型刀具磨损在位检测装置。基于机器视觉技术,结合微型刀具的几何特征,搭建微刀具刀尖磨损面积检测系统。在磨损刀具单张图像中,基于Facet模型提取刀具亚像素边缘,拟合刀具的主副切削刃,计算刀尖圆弧及未磨损边界,实现刀尖磨损面积测量。用图像作差法对算法进行验证,其检测精度为±1．51×10^-4mm^2。最后,通过测量硬质合金刀具切削45号钢时刃尖磨损面积,为微小车床刀具磨损机理的进一步研究奠定了基础。     

基于H.264/AVC的1/4像素点快速分级搜索算法

视频编码标准H.264/AVC的运动估计模块是由整数像素和小数像素两部分组成,小数像素精度的运动估计可以更有效地减少预测残差,提高图像质量。文章根据在小数像素搜索窗中误差分布曲面的单峰分布特点,提出了一种1/4像素快速分级搜索算法,分别在水平方向和垂直方向用抛物线模型来近似误差曲面剖线,通过求解抛物线方程来确定半像素最优匹配点的位置,并根据搜索窗中心点、水平方向和垂直方向半像素最优匹配点的大小关系来决定1/4像素的搜索范围,只需搜索五个像素点就可找到最佳1/4像素最优匹配点。实验结果表明,与传统小数像素搜索算法相比,文中算法在保证编码性能的前提下,可以降低H.264/AVC运动估计过程中64.82%的计算复杂度,从而提高编码的速度。     

基于单向差值扩展的彩色图像可逆数据隐藏

针对Tian差值扩展算法存在过分修改像素值、须嵌入定位图等缺点,提出一种基于单向差值扩展的彩色图像可逆数据隐藏算法。利用色彩分量间的相关性减小差值,并用较小的差值扩展量扩展单个色彩分量的像素值,扩展方向由上溢和下溢像素的数量决定;采用预先调整像素值的方法避免像素溢出,少量的调整信息即可代替定位图,嵌入容量大幅提高;提取端根据临界像素值的顺序定位调整像素的位置,用调整信息恢复调整像素,因此不需要嵌入定位图,在提取信息的同时可无损地恢复原始图像。实验结果表明,本文算法在保证图像质量的同时,嵌入容量有很大的提高。     

科技动态

<正>英国开发出迄今最小的纳米像素英国剑桥大学研究人员开发出迄今最小的像素,其尺度以纳米计算,只有目前智能手机像素的百万分之一大小,有望用于制造超大幅面的柔性显示屏。该像素的中心只有几个纳米大小的金粒子,其外面包裹着聚苯胺分子涂层;如果外界施加的电流发生变化,该像素就会改变颜色。这是目前已知的最小像素,由此组成的屏幕所展示的颜色在阳光下可见,且无需通过持续通电来     

阶梯光栅多视点自由立体显示的子像素排列

自由立体显示是显示领域的重要前沿方向.提出一种阶梯光栅多视点自由立体显示的子像素排列方法,该方法通过构建图像视点数矩阵,得到不同光栅倾斜角和不同视点数的阶梯光栅自由立体显示的子像素排列结果,并总结出合成图的像素单元与视差图的像素相对应的图像子像素排列规律.采用该子像素排列方法制作了阶梯光栅多视点自由立体显示器,获得了良好的立体显示效果,从而验证了该方法的正确性.     

基于最小栅栏距离的图像超像素分割方法

针对区域规则性和分割有效性,对图像超像素分割方法进行研究,提出一种基于最小栅栏距离的快速超像素分割方法。最小栅栏距离考虑了测地路径上像素的最大强度差异,避免了传统测地路径的误差累积造成的模糊边界欠分割问题;采用快速行军法逐步扩张超像素的成员,以快速生成超像素分割区域。在BSDS500图像分割数据集上进行实验,其结果表明,该方法不仅获得了快速的分割性能,同时获得了具有联通一致性的超像素区域。     

基于NSST域像素相关分析的医学图像融合

针对像素级多模态医学图像融合信息丢失的问题,提出了一种基于非下采样剪切波变换（NSST）的像素相关性分析（PCAS）的图像融合方法。首先,对源图像进行NSST分解,获得高低频子带。然后,利用提出的中心像素方差计算邻域像素与中心像素的强度相关因子,构建邻域像素相关系数矩阵,并提出将相关性拉普拉斯能量和作为高频方向子带的融合规则。再次,计算低频子带中心像素能量以及邻域像素能量梯度信息,得到低频融合决策图。最后,通过逆变换得到融合结果图像。磁共振图像（MRI）和计算机断层扫描（CT）、单光子发射计算机断层成像（PET）、正电子发射断层成像（SPECT）的脑部图像融合实验结果表明,本文融合方法可以很好地保留源图像的显著信息和纹理细节。