动态三维测量中图像同步高速投影与采集的原理及实现

基于结构光的动态物体三维面形测量对航空航天、能源和汽车等领域的科学研究与工程应用具有重要作用。然而现有测量设备单次测量时间过长,难以实现对动态物体三维面形的测量,其中主要的难点在于图像高速同步投影与采集。提出了一种图像精确同步高速投影与采集的方法,该方法通过实验测定出数字微镜翻转延时和触发曝光延时,设计了帧触发信号、数字微镜翻转、LED光源点亮和相机曝光之间耦合工作的精确时序,从而实现了220帧/秒图像的精确投影与采集,为动态物体三维面形测量设备的开发提供了良好的技术基础。     

工件表面质量检测中高速图像采集技术研究

针对工件表面质量在线检测过程中的高速图像采集环节,提出了一种工件图像高速采集方法。分析了图像采集中定位精度、运动模糊、曝光时间和工件运行速度之间的定量关系,研究了传送机构与工件表面的振动对图像采集的影响,设计了图像采集时序。利用光电传感器实现工件的快速触发,使用高精度延时模块实现工件的准确定位,通过减小曝光时间控制运动模糊。基于高速采集方法设计了高速图像采集系统,定位精度小于0.1mm,运动模糊小于1pixel,保证了工件的准确定位和图像的清晰度,有效保证了工件表面质量检测。     

基于USB传输及CMOS图像传感器的指纹识别仪的实现

介绍了基于CMOS图像传感器OV7620和EZ—USBAN2131QCUSB数据传输的指纹识别仪硬件实现,为匹配时序使用了CPLD技术实现了高速缓冲区,并重点对USB批量快速传输和CPLD缓冲控制的实现进行了讨论。由此方法实现的指纹识别系统反应灵敏,稳定可靠。     

基于Cadence异步时序电路分析与仿真

探讨了在信号完整性分析中的异步时序电路的时序图及时序关系式,并结合具体的设计实例,计算出满足关系式的时序区间,最后在Cadence下进行了信号完整性仿真,验证了设计的时序匹配性．为高速PCB异步时序电路设计提供了一种分析与设计方法。     

RFID封装设备基板夹持输送方式效率优化研究

对RFID封装设备中气缸夹持方式的基板输送模块,分析了影响模块工作效率的因素,然后从总体时序关系和分动作时间两方面进行优化,对整体时序关系采取"串"改"并"优化,对分动作中的夹持动作改"到位触发"为"离位延时触发"方法优化,对分动作中电机运动则主要进行参数整定和轨迹优化,不仅提高设备整体效率而且提高了精度.     

基于FPGA+ADSP的线阵CCD非接触测量系统

提出了基于FPGA和ADSP的线阵CCD非接触测量技术。选用线阵CCD作为前端信号采集;采用FPGA产生与控制整个系统的时序:CCD工作时序、A/D转换时序、ADSP采集数据同步时序;采用多次扫描平均方法形成一维数字图像;利用DSP高速图像处理性能并设计高性能的浮动阈值二值化算法对其处理。给出了时序仿真图,满足系统的时序要求;并给出了测量物体的波形。通过对光学系统的定标最终给出了物体的长度。数据表明,相比传统的测量系统,该系统具有高速和高精度的优点。     

基于TMS320F2812的非接触式在线测宽仪设计

介绍了一种利用TCD1708D高分辨率CCD为传感器、TMS320F2812高速DSP为处理器、集CCD时序驱动、数据采集与测量控制为一体的非接触式在线测宽仪的设计.利用DSP的高速处理能力,通过简单有效的宽度算法,实现对高速运动工件的在线尺寸测量及控制.整个系统电路设计简捷,性价比高,较好地满足了测量精度和实时性要求.     

一种新型随机等效采样的实现方法

随着现代电子技术的发展,测试手段的提高,开发人员对数字存储示波器的采样率提出了更高要求。为了解决高速数据采集成本高的问题,提出了随机等效采样技术,并利用游标卡尺原理实现对触发时刻与下一采样时钟的时间测量,完成了等效采样率为10 G的采集模块的设计。该模块主要由触发时钟产生模块、采样时钟产生模块、等效采样测时模块与数据存储模块组成。该技术具有较高的实用性,并已应用于产品中。     

一种基于数字化图像处理的触发器触发电压能量计算方法

触发器是一种能够在撞击作用下产生触发电压的装置,其产生的触发电压脉冲峰值和能量大小决定装置能否准确动作,因此有必要对触发器产生的触发电压峰值和电压能量进行准确测量.传统的计算电压峰值和能量测量的方法是在触发波形上手动取点,再用数值处理拟合成一个较为靠近触发波形的时间函数,然后对时间函数进行积分得到能量.该方法数据点少且...     

一种高速全波形采集与高精度定位技术研究

分析了新一代脉冲激光遥感对回波的全波形参量信息的需求,然后采用高精度时间间隔测量与全波形采集相结合的构架,通过精确的触发定位与完整的波形数据存储来获得回波全波形的精确时间与幅度信息,最终实现了一种高速全波形数据采集与波形序列定位系统的设计.对脉冲时间间隔测量与全波形数据存储关键技术作了着重阐述,提出了一种双脉冲沿的时间间隔测量校正方法,并进行了误差和测试分析.结果表明,系统的波形采集与定位精度高、性能可靠且易于控制,应用在激光遥感系统中将提高后续的数据分拣与反演分析处理能力,从而提升复杂目标成像及其特征提取的精度(可达1.83 cm).     

基于MCGS的液压凿岩钻机上位机实时监控系统设计

为快速获取液压凿岩钻机运行状态、报警信息实现实时监控,提高监控系统可视性及优化参数配置,提出采用MCGS组态软件开发一款凿岩钻机上位机监控系统。通过MCGS用户界面组态建立实时数据库链接变量,应用运行策略及脚本语言实现各用户窗口界面功能及实时动画演示,并以事件方式触发实时异常报警。搭建以西门子S7200PLC为下位机的实验模拟平台验证所设计的监控系统,实现对液压凿岩钻机的实时监控与管理。     

自动多脉冲序列发生器的设计与实现

设计一种基于单片机ATmegal6L控制的多脉冲序列发生器,以满足需要自动重复启动设备的需要。该多脉冲序列发生器通过接收外部TTL触发,可发出设定数量和周期的TTL脉冲序列。该系统已成功用于国家大科学装置EAST中,控制时间分辨率为5～100ms的光谱仪。通过该脉冲序列发生器输出的TTL脉冲序列电平能重复开启光谱仪,实现光谱仪的高速测量。     

基于dsPIC33F芯片的智能注水测控系统设计

为 实 现 在 井 口 对 目 标 层 位 进 行 长 期 实 时 监 测 调 控 ,达 到 精 确 细 分 层 注 水 的 目 的 ,提 出 了 一 种 基于 ｄｓＰＩＣ３３Ｆ 控 制 芯 片 的 智 能 注 水 测 控 系 统 的 设 计 方 案 。 该 系 统 温 度 、压 力 、流 量 测 量 精 度 分 别 控 制 在± ０．５ ℃ 、 ± ０．１ ％ ＦＳ 、 ± １ ％ ＦＳ ,提 高 了 井 下 配 注 的 准 确 性 。     

基于MC9S128单片机的CCD异步复位触发系统

为保证物体表面图像的采集质量,针对物体在线检测中采集时刻存在误差的问题,设计了CCD异步复位模式的触发时序,并基于飞思卡尔16位单片机MC9S128,提出了一种具有较强通用性的CCD异步复位触发系统。该系统的异步复位信号由接近开关传感器产生,触发摄像机进行异步拍摄,其定位延时精度可达0.1 ms,可以使物体进入设定的位置后进行图像采集,实现运动状态下物体的实时采集。实验及研究结果表明,基于该方法设计的触发系统具有较宽的适应范围,保证了实时图像采集的定位精度,对于一般工业在线检测具有一定的借鉴价值。     

粮食温度实时监督系统

粮食温度实时监测系统是针对大型粮库中粮食存储的需要而设计的。针对大规模测量点的实时检测，考虑系统的造价和可靠性，在设计中采用了串行输出数据信号进行多路转换，并对多路转换电路作了详细的分析，在分析基础上，设计了多路转换采集软件。     

基于Cortex-M0的无线高精度温湿度智能传感器

通过分析气象数据采集系统的功能需求,确定了无线高精度温湿度智能传感系统总体设计方案,文章介绍了该方案的软硬件设计与实现。该系统以超低功耗ARM Cortex-M0架构的LPC1114为主控芯片,配合低功耗、16位串行A/D转换芯片AD7792以及超低功耗、具自动应答及自动重发功能的单片式2.4 GHz的无线射频芯片NRF24L01等实现无线通信、高精度测量、自动采集和实时处理等功能,它与现有气象数据采集器相比,具有体积小、功耗低、组网灵活和测量精度高等特点。实验测试结果表明,本智能传感器工作稳定可靠,并具有足够的精度,达到了预期的设计目标。     

波面检定仪无线调节单元的限位系统设计

为了实现波面检定仪无线调节单元的限位功能,采用限位控制系统来限制电机的位置行程,并通过CC2530控制板获取触发限位开关的电压信息以及精密直流电机的限位状态电压信息。实验结果表明,波面检定仪无线调节单元的限位系统可实现对调节单元的限位控制,并获取相应的限位信息,还能使波面检定仪无线调节单元的调节更加准确和有效,从而可实现对样品面形的精确测量。     

单镜头大视场拼接成像方法及实现

在远距离目标轨迹测量系统中,当前的长焦相机由于CCD尺寸限制一般视场角度较小,无法实现对目标的可靠捕获。在对比当前的几种大视场拼接成像方法后,针对远距离目标测量系统的要求提出了一种通过控制单个相机进行圆锥旋转来模拟4相机阵列实现大视场成像的方法。设计了实验样机对该方法进行验证。首先根据该成像方法设计了相机运动控制方案和相应的机械结构,然后设计了相机的触发控制以及图像数据的传输和处理流程,最后使用该样机进行了实验。实验中样机经校准后采集到了相对位置正确的子视场图像,并拼接获得了大视场图像。使用视场角度为1.02°的小视角相机,实现了4个有一定程度重合的子视场2×2拼接,最终获得了1.93°的大视角。该方法为远距离目标测量系统中的目标捕获子系统设计提供了新思路。     

拼接镜的主动光学面形控制

为了实现对拼接式望远镜各子镜的主动控制,建立了正六边形子镜拼接的面形控制方程,并研究了传感器的安装位置对面形控制的影响.根据子镜之间相对位置的测量要求确定了主动控制所采取的方式,建立了由3个正六边形子镜组成的拼接镜的面形控制方程,并分析了传感器的安装位置对面形控制的影响.提出了传感器沿垂直镜缝方向错位安装的方法,分析了该方法对于拼接子镜扩展的适用性.分析表明,对于边长0.9 m,对角线长1.8 m的子镜,传感器错开0.02 m安装即能够准确检测子镜之间的位置变化;给出了正确的促动器调整信息,满足了拼接镜主动面形实时、高精度控制等要求.     

用触发式测头实现牙掌在线检测

在SSK—U6035五轴加工中心上，利用触发式测头（英国雷尼绍的MP10工件测头）系统和相应的检测自动编程系统实现牙掌在线定位、测量、数据处理、误差校正控制和加工一体化，大大提高了加工中心利用率和工件加工精度，降低了废品率。同时增加了该机床的功能，提高了检测自动化的程度，并且为其他类型的工件检测提供了新的方法。