机载光电跟踪成像消旋高精度测角系统研究

本文介绍了光电跟踪成像消旋系统的基本原理,利用旋转变压器和轴角数字转换器(RDC),设计完成了一套高精度测角系统。系统采用去脉冲干扰滑动平均值法进行实时滤波,完成消旋系统在两轴两框架内任意位置的角度测量;采用信号变换的方法,成功解决了因旋转变压器安装位置的不同可能导致系统失控的问题。系统的成功运用显著提高了光电跟踪成像消旋系统的调试和生产的工作效率。     

基于LabVIEW与PLC的旋涡泵性能参数测控系统设计

以旋涡泵性能参数测量为研究对象,完成了其测控平台的设计。在介绍测试系统工作原理及测控平台设计思路的基础上,运用下位机PLC控制系统实现试验过程的控制和数据采集,利用上位机中LabVIEW软件实现相关数据的分析、存储和实时显示,再结合OPC技术,实现上位机与下位机间的数据通信,完成了旋涡泵测试系统测控平台的开发。该平台人机界面友好,运行可靠,具有良好的开放性和可扩展性,能更好地满足旋涡泵性能测试的需要。     

光电型蛋白质芯片测控系统

文中分析了光电型蛋白质芯片的工作原理及其测控系统,构建了以VB为软件开发平台、以锁相放大器(SR830)为核心设备的光电型蛋白质芯片测控系统.从通讯设计、光源控制、数据的实时动态显示、数据管理4个方面,对该系统的构建过程进行了介绍.该系统实现了用户通过电脑对测控系统的控制、实验数据的实时采集、动态绘图以及实验数据的管理等功能.     

阵列式近红外目标模拟器的设计与实现

为了能够实现逼真的红外仿真环境,设计了一套红外成像仿真系统。该系统通过对红外发光二极管的特性研究,利用脉动光提高其发射距离,借助适当的光学装置,实现小功率发光器件模拟红外目标的功能。该系统可用于红外目标仿真,对红外成像系统的性能做出整体评价;也可以对不同红外成像系统的性能进行比较分析。通过对某型导弹动态测试,表明了该系统方案的可行性、实用性。     

基于光电传感器的风机转速测量系统的设计

介绍了一种基于光电传感器的风机转速测量系统的软硬件设计。该测量系统采用光电传感器实施转速测量,它有红外发射和红外接受装置组成,通过把光强度的变化转换成脉冲信号的变化来实现转速计数测量。硬件系统包括脉冲信号产生、单片机信号处理系统和显示模块,软件程序采用C语言编程。测试结果表明该仪器具有实时测量、精度高、稳定性好的优点。     

发动机综合测试控制系统的研制

为了实现发动机测试系统的实时监测与管理,采用89C51单片机完成了该系统的硬件设计,并且使用Delphi编程实现了上位机软件设计。该系统通过各个传感器将各种需要采集的信号传送给单片机,再经过信号调理转化为标准信号,然后将这些数据送往上位机软件显示、处理、保存。该系统实现了台架试验中的测控过程和试验后数据处理的全自动化,节约了时间和人力,提高了劳动生产率。目前已成功运用于国内发动机生产企业。     

机载光电稳定平台检测技术的研究

给出了机载光电稳定平台的检测技术及方法,并提出了一种动态靶标的结构方案及原理,使其能够进行静态、动态的参数测试,尤其是可见光和红外成像系统同时工作时各种参数的测试。在此基础上为建立测量基准的传递方法、形成系统的光电侦察平台总体检测技术提供必要的准备和基础。着重阐述了机载光电稳定平台的静态、动态时的角度测量方法,首次提出了一种利用光线对接方法,实现可见与红外同时测量。还提出了一种数学计算方法,通过两个角度的测量和空间矢量法计算,得出动态靶标的空间坐标,以此作为机载光电稳定平台的指向坐标的真值,并给出了动态靶标的静态与动态精度的标定方法。     

飞机液压附件综合试验台的研制

该液压综合试验台用于测试飞机液压附件的性能,介绍了液压系统的原理、功能以及测控系统的功能:通过实际调试证明该试验台完全达到了设计要求、工作可靠,测试精度及自动化程度高.     

螺杆泵用安全阀性能测控系统设计

提出了一种用于螺杆泵用安全阀性能测控系统的设计,从系统原理、硬件设计和软件设计三个方面阐述了整个系统的原理和功能。该测控系统能够实现螺杆泵用安全阀的批量测试,并能提高测试时的自动化水平和安全性。     

土工试验中土样动态变形测试系统的设计

为满足土工试验中土样动变形测量的需要设计了测试系统.该测试系统主要由电液伺服加载子系统和动态测控子系统构成,实现了位移和力的动态加载与检测.在介绍完动态变形测试系统原理框图后,详细阐述了上述两个子系统的设计.在电液伺服加载子系统设计中完成了伺服阀、伺服油缸、蓄能器和液压泵等主要液压元器件的设计计算和选型工作,在测控子系统设计中根据需要检测和控制的物理量选择了合适的数据采集卡,完成了基于Labwindows/CVI测控平台的设计工作.     

航空光电成像消旋电视数字控制器

介绍了消旋电视摄像系统的工作原理,通过对系统的分析,得出了消旋系统保证像质所允许的最大旋转角速度。根据消旋速度要求,设计了消旋系统的电视数字控制器。该控制器以DSP为核心微处理器;以测速机为速度敏感元件,作为系统速度环的反馈;速率陀螺测得飞行器的扰动速率,用作速度环的前馈。系统采用了传统的超前滞后补偿方法,并加入了积分环节以减小稳态时的漂移角速度。实验结果表明,在消旋拍摄过程中,消旋速度满足设计要求,拍摄图片清晰,消旋速率精度为14.3(°)/s。理论分析和实验结果都证明了该消旋摄像系统的可行性。     

消旋检测系统像差校正衍射元件的加工分析

基于一种检测机载制冷型CCD消旋机构的红外光学系统,对非球面为基面的衍射元件进行系统像差校正。通过控制衍射元件非球面基面的方法得到衍射面面型,使用金刚石单点车削技术(SPDT)进行衍射元件的高精度加工,并对影响衍射元件加工精度及加工工艺因素进行了分析。     

在线图像可视铁谱成像系统的像面照度均匀性

为了定量评价在线图像可视铁谱(OLVF)成像系统的像面照度均匀性,建立了一种像面照度模型。以像方参数及放大倍率表征物方视场,将物方视场区域离散化,采用朗伯余弦理论建立入瞳模式的像面照度模型,实现了像面照度的计算与均匀性评价。利用Matlab进行了物面照度仿真分析,确定了OLVF成像系统环形阵列光源的发光二极管(LED)数量,基于像面照度分析确定了最佳成像焦距和放大倍率。计算了油腔通油情况下成像系统中的光能量损耗以及磨粒沉积面的照度分布,建立了油液吸光系数与CCD像面轴上像点照度的关系。结果显示:LED发光强度已知时,仿真计算的像面不均匀度约为5.60%,实际测试的像面不均匀度为8%~9%,满足不均匀度≤10%的要求。开展了磨粒铁谱图像采集实验,结果表明:图像中磨粒清晰可辨,便于图像分割与视觉特征提取。提出的模型可定量描述OLVF成像系统的像面照度,可作为优化系统结构,提高系统成像性能的依据。     

共光轴实时彩色融合系统

长波红外与可见光图像的自然感彩色融合有助于观察者快速感知环境和发现目标,而共光轴结构对于提高融合图像质量和简化配准算法具有独特的优势。为满足战场侦查、监视等需求,设计了一种基于TMS320DM642数字信号处理器和ATmega32单片机的共光轴实时彩色融合系统。融合系统的长波红外和可见光成像系统平行放置,利用分光镜和反射镜实现光路分离,通过视场匹配和光轴校准实现双波段视频图像完全配准。图像处理程序基于DSP/BIOS嵌入式操作系统开发,根据视频图像的特点,采用基于CbCr查找表的自然感彩色融合算法。针对硬件特点,对融合算法进行优化,使720 pixel×576 pixel的单帧图像融合时间为9.18 ms,满足25 frame/s的实时融合要求;融合图像呈现自然色彩,场景中的热目标易于辨识。文中对共光轴融合系统设计、实现过程中相关问题的研究具有参考借鉴价值。     

Three-dimensional analysis of high voltage electron microscope tilt images: Methods and problems

A quantification program for obtaining three-dimensional image information from high voltage electron microscope stereo pair pictures was developed for a Luzex 5000 image analyzer. A zero tilt image was used as a reference. A real-time image processor system was introduced to improve the image quality and to reduce the beam damage of the specimens. Some modifications of the optical system and the specimen stage were made to improve the accuracy and efficiency of stereoscopy. The accuracy of the measurement was considerably improved by these modifications. Some basic problems and limitations of the method are discussed.     

新型车载图像记录仪

提出了一种车载图像捕捉和记录仪的设计，其主要功能是可以记录交通事故发生前25s和发生后5s车辆前方大视角范围内的现场图像信息，为事故责任的准确判断提供有力的事实依据。系统的设计为：CMOS图像传感器实时采集图像数据，大容量图像信息数据的存储采用SDRAM与NAND Flash双存储器结构来完成，系统核心控制器采用ARM7芯片S3CA4BOX．如遏突发交通事故，事故传感器产生触发中断信号，系统响应中断的主要工作是将SDRAM中的图像数据及时转存入Flash中。这些图像信息可下载调出，供事故责任分析。     

高信噪比星载CCD成像电路系统

为获得高信噪比的航天遥感图像,针对CCD成像系统链路分析了影响图像信噪比的主要因素。结合CCD成像系统的响应模型,明确了系统信噪比的表达式,并摆脱了具体CCD型号的束缚,提出了一种"总-分-总"的高信噪比成像电路系统通用设计方法。描述了系统从顶层总体设计、底层各电路模块设计以及全系统联试的完整研制方法。将该方法应用于吉林一号卫星高分辨率多光谱CCD成像电路系统的设计中,并对成像系统进行了辐射定标试验,获得了高信噪比的图像数据。结果显示:在灰度为80%饱和输出时,获得的全色图像信噪比达到了53.9dB,多光谱图像的最高信噪比达到了56.3dB,且图像数据经融合后色彩真实、绚丽。本文的CCD成像电路系统设计方法能够为其他航天遥感载荷的电路系统设计提供参考。     

药品生产线瓶盖缝隙的视觉检测技术研究

结合药品生产线瓶盖缝隙检测的具体需求,提出一种视觉成像采集系统的筛选与设计思路以及在此基础上的视觉图像处理方法。分析了视觉图像信息采集系统与具体生产线需求的关系,确定了图像采集系统的参数,设计了透射式照明与成像采集系统架构。在获取视觉图像后,提出使用区域标记算法、canny边缘检测算法、黑白二值化算法等,自动寻找瓶盖区域并确定瓶盖缝隙的像素宽度,最终给出实际物理宽度。测试实验表明,该系统测量的准确率为100%,最大误差值为0.016 mm,最大误差百分比为2.73%,平均误差百分比为1.15/%。     

UML和ICONIX在SAR图像融合平台建模中的应用

分析了SAR图像融合平台的基本功能,针对该系统的人机交互特性及其执行流程的复杂性,采用了一种基于UML和ICONIX过程的面向对象分析与设计方法对该系统进行建模.首先对系统功能进行分析,然后结合图像融合用例,具体阐述UML在分析系统域模型、用例模型、健壮性及顺序图中的应用.结果表明,该方法对于快速、清晰地理解系统结构和对象交互过程是十分有效的.该系统的分析和建模过程对开发复杂图像处理软件具有一定的借鉴意义.     

粗糙表面精度测量系统的研究

设计了一套粗糙表面精度测量系统,采用线边缘激光三角法实现了亚像素级测量,在图像算法上采用改进的阈值法进行边缘检测,用形态滤波法对被测物表面图像进行处理。研究结果表明,该系统能较好地提高测量精度,并得出较满意的图像边缘,可达到5 m的测量精度要求,且具有一定的通用性,实现了对具有粗糙表面的电池极片涂敷层的厚度及均匀性的测量。