一维激光多普勒测速仪/单轴旋转惯导组合车载高程测量方法(特邀)

采用一维激光多普勒测速仪与单轴旋转惯性导航系统组合的方式,利用单轴旋转惯导系统倾角补偿后的姿态输出为测速仪提供高精度姿态基准,探索提高一维激光测速仪高程测量精度的新方法。针对双光束差动结构的一维激光测速仪高程测量原理及单轴旋转惯导系统倾角误差补偿方法进行了研究,以车载的方式对设计的高程测量方法进行了试验验证。完成了两组35~40 min跑车测试,第一组试验高程测量最大误差为?2.67 m,标准差为1.0094 m;第二组试验高程测量的最大误差为1.68 m,标准差为0.5880 m,达到了车载情况下连续动态高程测量精度优于3 m的预期指标。相关试验结果证明了基于单轴旋转惯性导航系统的车载一维激光多普勒测速仪高程测量方法的有效性。     

北京市大气SO2、NO2和O3的激光雷达监测实验

目前监测网中大部分SO2、NO2和O3监测设备为地基点式仪器.该种设备不能获得大气SO2、NO2和O3的空间分布信息.SO2、NO2和O3的空间分布数据在习惯上一般是通过球载探测仪来获取.但通过球载仪获得的数据时间和空间分辨率都较差.中科院安徽光机所已开发研制完成了车载测污激光雷达系统.该系统能进行大气SO2、NO2和O3进行三维空间扫描测量.利用该系统2001年12月27日至2002年1月27日期间于北京市进行了大气SO2、NO2和O3的监测实验,首次给出了北京市近地面层大气SO2、NO2和O3的激光雷达测量数据.测量数据与地面仪器的监测数据进行了比较,结果表明车载测污激光雷达系统的测量数据是合理可靠的.     

贵州智慧交通广播系统设计与实现

智慧交通云平台是基于物联网和大数据技术建设的具有完全自主知识产权的综合信息管理服务平台.该系统通过安装车载智能收音机,实时采集车辆广播收听数据和行驶轨迹数据,实现对车载广播收听行为的调查评估和道路拥堵情况的分析判断,得到即时准确的移动收听率数据和城市路况信息数据,为改进广播节目质量提供可靠的指导,也为广大驾乘人群提供更好的信息服务.同时,该系统还能够远程控制车载收音机,支持应急信息发布.     

一套测量对流层臭氧的差分吸收激光雷达系统

差分吸收激光雷达是探测对流层臭氧分布的一种先进工具。研制了一套车载差分激光雷达系统,系统基于NdYAG四倍频激光和拉曼频移技术产生紫外差分光源,并采用卡塞格林(Cassegrain)型望远镜,利用光栅光谱仪分离四波长的回波信号,使用光子计数和模拟采集相融合的方式采集数据。讨论分析了系统的测量精度并与臭氧探空仪进行了对比验证实验。实验结果表明,两台仪器测量的对流层臭氧具有很好的一致性,证实了车载差分吸收激光雷达系统及臭氧浓度分析软件的可靠性。     

车载激光点云与序列化全景影像融合方法

利用车载移动测量系统采集的全景影像,建立全景球坐标系。将车载点云通过一系列的坐标转换,在全景球坐标系下利用球心、球面上像点和球面上物点三点共线关系,实现车载移动测量系统激光点云与全景影像的融合。全景影像拍摄盲区造成真彩点云存在"黑洞",从而导致导致路面信息缺失。针对该问题利用相邻影像重叠关系对"黑洞"进行修补。通过人工采集检查点对融合精度进行评定,结果表明,该方法融合结果正确,全景影像与激光点云融合精准,修补"黑洞"后,路面信息保留完整。     

车载三维激光扫描系统安置参数一站式标定

移动测量技术提供了一种高效的数据获取手段,可用于智慧城市建设等诸多领域。三维激光扫描仪具有测量速度快,精度高等优点,将其作为车载系统中的主要测量传感器具有较大的优势。以车载系统集成中三维激光扫描仪安置参数的标定为研究对象,从简化数学模型以降低计算复杂度和削弱舍入误差、采用回光反射材料制作的人工标志作为标定媒介提高标定精度、一站式提高标定效率三个方面对现有标定方法进行改进。通过实测数据计算,该方法得到的参数标定精度为6 mm级,系统的整体设计精度为5 cm级,因此该方案能够满足多种测量任务系对车载统精度的需求。     

基于LabVIEW与PCI-1712L的变压器测试系统

本文介绍了变压器测试系统的软硬件结构及工作原理.采用研华公司的PCI-1712L数据采集卡与NI公司的LabVIEW完成对电流、电压信号的采集,软件滤波,频谱分析,实时显示以及数据打印和保存等功能.将C语言与LabVIEW结合起来完成对采集数据大小进行判断,通过串口与CPLD通信选择相应型号的电流、电压互感器,以提高系统的测量精度.     

基于JPEG压缩图像的数字图像胶囊系统研究

本文研究了基于JPEG压缩图像的数字图像胶囊系统,该数字图像胶囊实现消化道图像采集与无线传送,为消化道疾病诊疗胶囊提供消化道图像信息,实现消化道疾病的诊断,并为体外磁控制提供图像导航信息。该数字图像胶囊系统采用图像压缩芯片CX93510,该芯片能够对通用CMOS图像传感器输出的图像数据进行压缩,其压缩比可配置。本系统选用低功耗CMOS图像传感器OV7740,压缩比为30,极大的减小后端无线传输的数据,降低对无线传输带宽的要求。本文完成数字图像胶囊系统原型样机设计和体外接收系统设计,为消化道诊疗胶囊提供了优异的解决方案。     

基于AT89C52的CCD多路实时数据采集系统的研究设计

介绍了由5个单片机AT89C52构成的针对5 000位线阵CCD(电荷耦合器件)的分布式实时数据采集系统,系统采用RS-485通信协议的主从式网络通信结构;介绍了由DMA(直接存储器存取)传输方式构成的高速采集电路的设计和实现;用单片机C语言编写整个系统的控制软件;系统具有精度高、速度快、结构简单等特点,可广泛应用于现代高速高精度实时数据测量的军用、民用控制系统,具有一定的启发性和极大的应用前景.     

基于GPRS无线网络的嵌入式远程车载监测系统

按照石化公司的要求,设计了一个基于GPRS无线网络与嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的远程车载监测系统,用于监测槽罐车槽罐储液温度及其地理位置信息。车载终端采用虚拟IP无线网络技术以及GPS卫星定位技术。数据监测中心设计了基于UDP协议的GPRS数据接收软件并采用Access数据库链接技术,成功实现了远程车载信息的现场采集与异地接收。最后给出了系统的运行结果。     

高分七号双线阵立体测绘相机系统集成与测试

2019年11月3日发射的高分七号立体测绘卫星搭载了前、后视两台高分辨率遥感相机，分别从前、后两个方向对地面同一景物进行不同角度的观测，从而形成立体测绘影像。在立体测绘相机的实验室研制阶段，需要确保双线阵相机的线阵水平、共焦一致性、内方位元素与畸变的高精度测试。为了满足高分七号双线阵相机上述技术指标的要求，采用了计算机辅助焦平面快速装调方法以及高精度内方位元素与畸变测试方法，所用方法提高了装调与测试效率，保证了测试精度，相机共焦性优于±0.04 mm，线阵水平优于±1′，畸变测试精度优于2.3 μm，可为其他大比例尺测绘遥感相机的研制提供参考。     

Machine-vision-based teleoperation aid

When teleoperating a robot using video from a remote camera, it is difficult for the operator to gauge depth and orientation from a single view. In addition, there are situations where a camera, mounted for viewing by the teleoperator during a teleoperation task, may not be able to see the tool tip, or the viewing angle may not be intuitive (requiring extensive training to reduce the risk of incorrect or dangerous moves by the teleoperator). A machine-vision-based teleoperator aid is presented, which uses the operator's camera view to compute an object's pose (position and orientation), and then overlays, onto the operator's screen, information on the object's current and desired positions. The operator can choose to display orientation and translation information as graphics and/or text. This aid provides easily assimilated depth and relative orientation information to the teleoperator. The camera may be mounted at any known orientation relative to the tool tip. A preliminary experiment with human operators was conducted and showed that task accuracies were significantly greater with than without this aid.     

基于智能相机的高速三维表面信息获取

为了大幅度提高三维信息获取速度,提出了一种基于智能相机和激光三角法的高速三维信息获取与表面重建的系统,介绍了该系统的硬件架构和信号处理。实验结果表明,采用数字信号处理器和并行处理方式,该系统获取三维表面信息速度可达5600点/s以上。     

三线阵立体测绘卫星LMCCD相机的实现

为了降低对卫星姿态稳定度的要求,对全球以及月球、火星等外星球进行无控制摄影测量与制图,在卫星摄影测量中引入LMCCD相机的概念。实现用于立体测绘的LMCCD相机,需要满足技术指标要求的光学镜头、LMCCD像面、调焦机构以及内方位元素。本文根据LMCCD相机的实现条件,对LMCCD探测器的配置、LMCCD像面结构与拼接以及光学镜头、调焦机构进行了详细设计,并对LMCCD相机的内方位元素进行了分析计算。     

基于IMU/视觉融合的导航定位算法研究

针对基于视觉传感器的移动机器人在快速运动或发生旋转时出现图像模糊和特征丢失,以至无法进行特征匹配,从而导致系统定位和建图的准确度及精确度下降问题,该文提出了一种以深度相机(RGB_D)融合惯性测量单元（IMU）的方案。采用ORB SLAM2算法进行位姿估计,同时将IMU信息作为约束弥补相机数据的缺失。两种传感器的测量数据采用基于扩展卡尔曼滤波的松耦合方式进行非线性优化,通过数据采集实验表明,该方法能有效提高机器人的定位精度和系统建图效果。     

激光近净成形中熔池宽度实时监控系统的研究

在激光近净成形过程中,为了快速有效地获取熔池区域信息并加以控制,文设计了CCD同轴拍摄系统获取熔池的双色图像,可以准确地获得熔池区域的图像信息,并利用最小外接矩形图像处理方法快速有效地获取熔池宽度,通过PID控制器调节激光功率加以控制。实验表明,基于双色图像的CCD同轴拍摄方法和熔池宽度闭环控制系统有效解决了激光往复扫描下薄壁工件的边缘凸起和上下宽度不均匀的问题。     

激光全息防伪标识的机器识别系统

概述了激光全息防伪技术的现状,阐明了在激光全息防伪技术中使用机读设备的必要性;介绍了我们研制的基于设置隐藏信息衍射光栅结构的全息图机器识别系统,并讨论了激光全息防伪标识机读技术的发展方向。     

双CCD系统在三维面形测量中的应用

讨论了用于直升机着陆激光雷达地形测量系统的双目立体视觉方法,并利用双CCD系统实现了对激光器照射到固定目标表面上任意单点的三维空间坐标测量.首先应用最小二乘法对既定标定点三维空间坐标的测量进行了分析,提出了标定点列的优化原则;然后分析了正交约束条件对测距误差的影响,并建立了双CCD激光测距实验系统.理论分析和实验结果表明,选择经分布优化的标定点列和采用正交约束条件可以使目标点的各向测距误差在总体上得到优化,从而使得双CCD系统在近距测量中有较高的测量精度,适合于三维面形的测量.     

岸基光电监视系统发展趋势和典型系统分析

主要阐述两种岸基光电监视系统：一种是电视／激光组合岸基光电监视系统；另一种是以红外为主的岸基光电监视系统。电视／激光组合岸基光电监视系统主要传感器是电视跟踪器和激光测距仪。典型产品是意大利４６６型自动电视／激光组合系统。以红外为主的岸基光电监视系统主要传感器是红外热像仪，有时还和电视摄像机、激光测距仪组合使用，这是目前广泛使用的岸基光电监视系统，其突出优点是夜视功能，且采用被动方式、隐蔽性好，列出     

A biprocessor-oriented vision-based target tracking system

The design and realization of a vision-based target tracking system is proposed. The objective is to derive the orientation of a pan-tilt camera fitting a drone in order to track a target and to maintain its position in the middle of the image. Image data and drone attitude are the only information available for the camera control to be achieved correctly. This embedded system requires low-cost hardware for surveillance or attack drone applications: a digital signal processor for the image processing, and a microcontroller for the camera control. To ensure real-time video operation, an algorithmic solution integrating a successive-step and multi-block search method is implemented, thus allowing complex target displacements. The microcontroller uses this information to manage the camera orientation. Experiments have been conducted in real, conditions and acceptable target tracking results have been obtained on the prototype hardware