基于显微光学成像的微细纤维测量识别系统光源优化研究

显微光学成像的纤维识别系统的照明光源,对成像质量有很大影响。由于单个LED光源发光功率有限,且在照射面的光分布不均,导致系统采集到的微纳米级纤维(单丝平均直径15～40μm)图像模糊,影响测量与识别结果的准确性。根据LED的光学特性,对系统的照明光源进行优化设计,设计了3种不同的LED平面光源阵列,并根据LED阵列光源在照射面上的照度表达式,仿真模拟给出LED阵列的照度分布,并以实验进行验证,对系统实际检测的图像进行图像识别处理和图像参数峰值信噪比评价,给出优化结果。研究结果表明,优化后的LED平面光源阵列有效地解决了照度不均导致的微细纤维图像模糊识别不清的问题,优化后得到的纤维样品图像边缘清晰,有效提高了系统检测纤维样品的图像质量,为微细纤维测量识别与研究提供了新的途径。     

无缝微透镜阵列LED匀光膜研究

本文研究不同孔径无缝微透镜阵列膜LED光线扩散的影响,分析了不同厚度和直径的三角形、四边形和六边形微透镜阵列膜的扩散效果。设计了一种复合曲面微透镜阵列,利用光线追迹方法对其进行模拟,分析微透镜阵列对LED光源发出光线扩散性能的影响。     

浅谈LED路灯光学设计与分析

LED全称发光二极管,而LED路灯的光学设计对LED灯的照明状态起着关键的作用。良好的LED路灯照明需要达到常规路灯的均匀矩形照射就必须对LED的配光设计和光源选择进行合理地分析。本文将通过概述LED路灯相比于传统路灯照明的优势和缺点,分析LED路灯的配光设计方法和光源的选择以及透镜的设计和仿真测试。以此为LED路灯的实现和普及工作提供一定参考。     

轮对图像采集中高精度闪光同步技术研究

以轨道交通轮对参数在线检测中的图像采集为背景,针对车辆轮对快速运动时曝光时间短曝光量不足的问题,提出一种具有高精度同步闪光功能的图像采集方法。设计了曝光、闪光同步时序,采用高亮度闪光光源来保证光通量,通过光电耦合器和单片机对触发信号进行处理,利用高精度的延时控制模块来调节曝光、闪光起始时刻。设计并实现了异步图像采集功能,保证车辆轮对运动到预设位置时能够精确地曝光和闪光。分析了同步误差的影响因素,通过实验验证,当运行速度不高于80 km/h时系统的同步误差小于25μs,运动模糊小于1 mm。     

丹东百特仪器有限公司

正产品名称:BT-2900干法图像粒度粒形分析系统产品简介:BT-2900干法图像粒度粒形分析系统主要适用于粗的、粒状材料的粒度粒形分析领域。它采用电磁振动加料系统,高亮度LED阵列光源,进口高速CCD,小相差远心镜头等先进硬件技术,在颗粒自由下落过程中随机拍摄通过镜头的颗粒图像,在拍摄图像的同时电脑软件对颗粒进行快速识别和处理,在屏     

基于误差反馈的LED阵列近场光强检测

发光二极管(LED)在机场、铁路等领域作为信号光源,通常采用多个LED组成阵列的方式。传统方法为拆卸后送入实验室中进行检测,此时无法获得光源在工作现场的状态且使得整个检测周期较长,针对上述问题提出一种基于照度误差的方法。在现场的近场区域内移动照度探头采集照度数据;再对各LED预设光强分布,计算此光强分布下在各测量点形成的照度与利用照度探头实际测量得到的照度的误差并根据此误差来更新设置的光强值,多次迭代至误差足够小;最后将此时计算得到的每个LED的近似光强分布进行叠加用于计算整个LED阵列的光强分布。通过该方法可以在现场快速准确检测灯具光强分布的同时,保障整个检测系统的设计能够便携。通过实验验证,所提方法在不同情况下能够完成光强检测,匹配度达到93%以上。     

基于改进Hu矩和矩形拟合的芯片识别定位算法

目的为了实现高质量、高精度的全自动SIM贴片机的视觉识别定位,采用基于改进Hu矩和矩形拟合的芯片识别定位算法对芯片进行识别定位。方法首先对图像进行预处理,在Ostu分割的基础上提取图像的形状轮廓。然后利用相对矩和离心率特征相结合的改进Hu矩进行芯片的识别检测。最后在识别的基础上提取外轮廓,通过对外轮廓的矩形拟合实现对芯片定位的目的。结果识别芯片时采用改进Hu距的方法,正确率至少达到98%,显著提高了芯片的识别能力。芯片进行定位时,矩形拟合定位精度在0.5像素之内,位置精度高。结论该方法可基本满足芯片贴装时SIM贴片机视觉系统对高质量和高精度的要求。     

丹东百特仪器有限公司

<正>产品名称:BT-2900干法图像粒度粒形分析系统产品简介:BT-2900干法图像粒度粒形分析系统主要适用于粗的、粒状材料的粒度粒形分析领域。它采用电磁振动加料系统,高亮度LED阵列光源,进口高速CCD,小相差远心镜头等先进硬件技术,在颗粒自由下落过程中随机拍摄通过镜头的颗粒图像,在拍摄图像的同时电脑软件对颗粒进行快速识别和处理,在屏幕上实时显示每个颗粒的图像和粒度粒形数据。由于采用每秒高达100帧的     

轮形阵列波束形成的优化设计

基于波束形成方法的噪声源识别中,阵列性能影响着声源识别的效果。针对轮形阵列,采用正交试验的方法,对阵列的几何参数进行优化设计。通过逐步缩小参数最优值的取值范围,使在传声器数目和阵列尺寸一定的情况下,阵列的声源识别效果得到改进。经优化,轮形阵列的最大旁瓣水平曲线在很宽的频率带上保持在16 dB以下,比普通轮形阵列的最大旁瓣水平降低了3 dB以上。验证了正交试验方法在阵列优化设计的可行性,为波束形成装置的开发提供了理论依据。     

纳米镀金反射式甲烷气体光纤传感器的制作

根据甲烷气体在近红外的吸收光谱，研制了一种以1．65μm波段的LED作为光源、可弯曲的内径为650μm内壁纳米镀金毛细管作为气体吸收腔的甲烷气体浓度传感器，实现了对甲烷气体的实时监测，并利用差分吸收法消除了因光源不稳定对测量精确度的影响。     

Near-infrared finger vein patterns for personal identification

We have demonstrated a personal identification system that is based on near-infrared finger vein patterns. Finger vein patterns of 678 volunteers are acquired by transmitting near-infrared light through a finger and capturing the image with a CCD camera. These vein patterns are enhanced by a background-reduction filter. The similarity between two patterns is then quantified by use of the normalized maximum of the cross correlation of the two images after correction of the tilt angle. The enhanced finger vein pattern enabled 678 persons to be successfully identified.     

基于机器视觉的内层包装缺陷检测光源的优化

目的 针对食品内层包装纸的缺陷特征,对机器视觉识别系统的照明光源进行优化,以提高内层包装缺陷的识别率,减少缺陷包装量。方法 基于计算机视觉识别技术,通过斑点检测不同光源下内层包装纸的常见缺陷特征,分别采用Matlab的三维绘图、相关性分析的方法,依次确定照明光源类型、形状和角度,并进行应用验证。结果 红外光源为纸铝复合内层包装纸缺陷特征识别的最适光源类型;条形光源与内层包装纸呈极显著相关,缺陷识别率达96.95%;60°的高角度照明位置与内层包装纸呈显著相关,缺陷识别率达96.96%。红外条形光源高角度照明,缺陷识别率达99%。结论 将红外条形光源高角度照明应用于纸铝复合内层包装纸的在线检测,与LED环形光源相比,其缺陷特征视觉识别率提高了0.51个百分点。     

Finger vein verification system based on sparse representation

Finger vein verification is a promising biometric pattern for personal identification in terms of security and convenience. The recognition performance of this technology heavily relies on the quality of finger vein images and on the recognition algorithm. To achieve efficient recognition performance, a special finger vein imaging device is developed, and a finger vein recognition method based on sparse representation is proposed. The motivation for the proposed method is that finger vein images exhibit a sparse property. In the proposed system, the regions of interest (ROIs) in the finger vein images are segmented and enhanced. Sparse representation and sparsity preserving projection on ROIs are performed to obtain the features. Finally, the features are measured for recognition. An equal error rate of 0.017% was achieved based on the finger vein image database, which contains images that were captured by using the near-IR imaging device that was developed in this study. The experimental results demonstrate that the proposed method is faster and more robust than previous methods.     

实现道路均匀照明的自由曲面反射器设计

根据LED光源的辐射特性和照明平面的照度分布要求,利用网格法分配LED光源的能量,并且与照明平面上的能量小块相对应,建立起LED光源出射光线的角度与照明平面上的照明点的坐标的对应关系.设定反射器的初始点坐标后,根据对应关系迭代计算反射器的自由曲面上其它点的空间坐标.把点坐标文件导入机械建模软件,并且保持各个点坐标的法向量拟合成曲面实体.在光学软件中对反射器光学系统进行照明模拟,结果说明通过自由曲面反射器作用于LED,可以在目标路面上形成均匀照明的矩形光斑.     

精密微小型零件自动装配系统显微机器视觉的照明自动优化

为了在微小型零件装配过程中始终获得质量最佳的零件图像,对显微视觉照明光强的自动优化问题进行了研究。为实现对零件的轮廓边缘与表面细节的照明,基于同轴光源与环形光源开发了照明自动控制系统。对比分析了四种图像质量评价函数的照明优化性能,提出了基于Roberts梯度和函数的图像质量评测方法,并应用于研制的装配系统。装配实验结果表明,光强优化过程快速准确,光强优化后目标边缘的对比度显著增强,消除了零件误识别现象,满足微小型零件高精度装配自动化的要求。     

Optimization design of irradiance array for LED uniform rectangular illumination

Light-emitting diode (LED) large-scale uniform rectangular illumination has a wide range of applications and is usually created by an irradiance superposition scheme. Abandoning the traditional method, we propose an approach to generate this illumination mode and enhance efficiency. With this method, an independent rectangular irradiance distribution is generated by each LED lens unit, and the large-scale illumination is obtained by arraying the irradiance distribution. Two slim direct-lit LED backlightings with a distance-height ratio of 3 were designed. An optical performance with irradiance nonuniformity less than 0.0228 and efficiency greater than 96% were obtained. Compared with the traditional methods, the efficiency is significantly enhanced and the number of the LED units is dramatically reduced by this new method.     

可见光通信中LED非线性补偿和带宽拓展技术

可见光通信(VLC)是一项有前景的技术,作为现有无线通信网络的有益补充,可提供高速率、低延迟及多设备接入等通信服务。借助传统无线通信的高性能编码调制技术,已经设计并实现了各种适配于VLC系统的物理层通信技术。不同于传统射频通信,VLC采用LED作为信号的发射源,LED的调制容易产生非线性失真且调制带宽有限,已成为VLC高速通信的技术瓶颈。针对这两方面的挑战,本文以白光LED为出发点,阐述了白光LED能有效兼顾照明和通信的特性,总结和分类了非线性失真补偿和拓展调制带宽的多种技术,最后本文提出了LED封装材料及工艺、新型Micro-LED器件研究、光源布局设计、码间干扰消除技术等开放性研究问题,以期提高可见光通信系统的性能。     

一种优化LED照明的三维SMS设计方法

二维SMS(多表面同时设计法)设计能实现旋转对称的照明目标,但不能实现像矩形光斑配光要求的非旋转对称的照明目标,为此介绍了一种优化LED照明的自由曲面透镜三维SMS设计方法。通过研究三维SMS方法的设计过程,详细分析了三维初始曲线的选取对于设计效果的影响:可以通过初始曲线的选取来使整个系统具有不同的性质,实现不同的设计要求。通过一个实例设计对三维SMS方法进行说明,并且通过改变种子肋的选取来得到所需要的矩形照明光斑。结果表明:三维SMS设计方法在实际LED照明设计中光线的控制能力强,透镜结构紧凑、效率高,可实现特殊要求的非旋转对称照明目标。