分焦平面偏振图像传感器信噪比标定

为了标定分焦平面偏振图像传感器的信噪比,设计了分焦平面偏振图像传感器各通道信噪比标定实验。对分焦平面偏振图像传感器信噪比参数对偏振角度测量结果的影响程度、信噪比标定原理、标定实验流程等进行了研究。根据分焦平面偏振传感器的结构和数字图像传感器的数学模型得到信噪比的标定原理。在不同信噪比、不同入射角度线偏振光情况下,对偏振角度测量结果进行了仿真。然后,根据标定原理设计标定实验的装置结构和实验流程。最后,进行实际标定并对实验数据进行了分析。信噪比-偏振角度测量精度仿真结果表明：分焦平面偏振图像传感器的信噪比越大,偏振角度测量精度越高,且入射偏振光角度也会影响测量精度。分焦平面偏振图像传感器各通道信噪比参数的实际测试结果表明：标定值与指标值相差不超过0.55 dB。实验结果证明,该方法是准确有效的,能够较好地完成分焦平面偏振图像传感器各通道信噪比的标定任务。     

漏磁场法测量钢板厚度的研究

阐述了特殊环境下钢板厚度测量的方法与必要性，基于永磁回路原理，设计了一种钢板厚度测量传感器，介绍了其组成和工作原理，并通过试验对传感器进行了标定，结果表明：该方法具有输出稳定、不受环境温度影响、灵敏度较高、静态重复性好、对钢板材质敏感、对薄钢板分辨率高的特点，经标定，可用于表面有油污或非导磁覆盖层的在役钢板或钢管的检测。     

基于未知运动一维靶标的双目视觉传感器标定

分析了双目视觉传感器的测量数学模型,提出了一种基于自由移动的一维靶标的双目视觉传感器标定方法。当传感器安装完成后,由两个摄像机拍摄自由移动的一维靶标多幅图像,利用靶标上特征点的图像坐标和两个特征点之间的距离约束,采用非线性优化技术估计双目视觉传感器的结构参数。该方法操作简单,不需要给定传感器的初始参数,标定状态与测量状态完全相同,减小了传感器安装对标定参数的影响。试验结果表明,该标定方法切实可行,在200mm×200 mm测量范围内,可以达到0．03 mm的测量精度。     

基于多传感器技术的机场地面结冰检测系统

为了实现对机场地面结冰的检测,给机场除冰提供数据和参照,利用两种光纤式结冰传感器,以及自制的对射式传感器、摄像头、温度传感器等多种传感器构成结冰检测硬件系统,结合各传感器响应特点进行数据融合,达到测量机场地面结冰的厚度、速率,识别明冰、淞冰、混合冰等各种冰型的目的,并最终输出一个供除冰参考的结冰严重程度.     

平膜压电谐振式结冰传感器信号检测方法

通过对平膜压电谐振式结冰传感器的几种测量方案的分析，提出一种开环扫频的信号检测方法。采用C8051F系列单片机作为传感器的激励和测量的主要控制单元，能以较快的速度和较高的精度测得传感器谐振频率，从而得到冰层厚度的检测信息。实验表明该方法可取得良好的效果。     

基于光波导技术的新型飞机结冰探测系统

针对传统光纤式结冰传感器无法对冰和水进行识别的问题,提出了一种新型的光纤式双探头结冰传感器系统.冰水识别探头采用条纹状包层设计,利用包层折射率对光纤传输容量的影响进行冰、水识别.同时,利用冰层对光强的调制作用实现结冰厚度测量.融合双探头的测量结果,即可区分冰与水的厚度特性曲线.最后,利用试制完成的原理样机,在试验平台上分别对冰、水和空气等介质进行了测量试验.结果表明该系统能有效识别冰、水及空气,并具有较高的测量精度.     

CCD图像灰度与照度的转换标定方法

本文提出了一种基于CCD摄像机利用图像灰度获得实际照度的新方法,该方法适用于摄像机的任意曝光和增益参数,且考虑了摄像机安装位置和角度对测量的影响。CCD摄像机照度测量法的实际应用主要涉及两个过程:一是标定过程,即应用CCD摄像机进行照度测量前,标定CCD图像灰度与照度之间的转换参数和转换模型;二是照度测量过程,即通过CCD摄像机拍摄图像,将图像灰度代入已定的转换模型,获得测量对象的照度值。其中,灰度与照度转换模型的标定是利用CCD摄像机实现照度测量的基础和关键,文中主要讨论了该模型的推导过程以及标定方法。具体为:首先通过理论推导获得图像灰度与CCD传感器感应的相对辐照度的关系,然后借助以均匀光源搭建的实验系统标定CCD传感器相对辐照度与物面实际照度之间的关系,进而获得图像灰度与物面实际照度的转换关系。在转换过程中讨论了曝光时间、增益以及CCD相机与照度测量点之间的距离和角度对转换模型的影响,为CCD摄像机照度测量法的实际应用奠定了基础。实验结果表明本测量及标定方法适用于摄像机任意曝光和增益条件,经过本方法标定后,应用CCD摄像机进行照度测量,测量结果的相对误差在4.5%以内。     

标定方法对称重传感器标定的影响

称重传感器标定可采用万用表和虚拟仪器（在线）两种方法，实验分别用这两种方法测量数据，使用Matlah进行最小二乘曲线拟合，对拟合结果进行比较，验证了不同标定方式对标定结果的影响，并对传感器标定提出建议。     

图像式角位移测量的光栅偏心度监测系统

图像式角位移测量装置中,光栅的安装偏心标定结果直接影响着角位移测量的精度。为此,本文设计了一种用于调试图像式角位移测量装置光栅偏心度的系统。首先,根据图像式角位移测量机理,提出了基于线阵图像传感器的标定光栅偏心度监测原理;然后,在图像传感器上建立了偏心调试监测信号的模型,并提出存在偏心时偏心监测信号的变化机理;最后,对某型号角位移测量装置进行了实验,并给出了调试建议。实验表明,经过调节误差均方差由1017″降低到12.8″。本文设计的偏心监测系统能够实现对标定光栅的高精度安装调试,提高了图像式角位移测量装置的批量生产效率。     

复阻抗式结冰探测技术的温度补偿方法研究

针对复阻抗式结冰探测技术中急需解决环境温度影响的问题,分析了冰的驰豫极化过程,并结合实验数据求解出了冰的复介电常数与温度的关系,提出了一种复阻抗式结冰探测技术下的温度补偿方法.为了提高温度补偿准确性,降低标定工作量,通过对驰豫极化理论的分析及温度漂移模型的构建,实现了准确可靠的温度测量补偿方法,该方法减小了结冰厚度对温...     

动态线材直径CCD测量仪

本文介绍了一种高精度非接触CCD测径仪的原理、硬件结构及软件设计思想，它能对各种动态线材作在线尺寸检测。该测量仪采用CCD作为图象传感器，用定标的方法消除系统误差。硬件包括信号模拟处理电路，以8031单片机为核心的数据采集电路和IBMPC或其兼容机（以下简称PC机）系统。在定标软件中采用了多项式线性回归算法。     

多光束共焦测量系统有效采样点的标定

建立了多光束共焦测量系统实验装置 ,应用数字图像处理方法解决了测量系统有效采样点的标定问题 ,并给出了测量实例     

影像法测量透镜中心误差的研究

基于现代传感技术和数字图像处理技术,通过对透镜中心误差的分析研究,提出了一种透射式影像法测量透镜中心误差的方法,建立了基于CCD图像的实时测试系统。实验表明,透镜中心误差测量的标准偏差达到了0．0038mm,极限误差为±0．0115mm,证明该系统对于测量透镜中心误差具有很好的实用性。     

基于无衍射光的空间入射角测量及其自动标定

为了实现对空间入射角度的精密测量,基于无衍射光束的光斑中心轨迹在自由空间的传播特性,提出了一种空间入射角精密测量系统的实现方法。针对无衍射光测空间入射角测量系统难以快速、准确地建立光束空间矢量与图像传感器像素的映射关系的问题,提出了一种基于全站仪的近距直接标定方法;搭建了用于标定的系统平台,并通过全站仪的电控马达,编写了用于标定的自动控制软件;实现了对图像传感器的自动、快速标定,极大地缩减了标定时间,消除了长时间标定所引起的系统时变误差。在工作时,通过无衍射光斑特定的定中算法,获得其在图像传感器光敏面上的位置坐标,结合光束空间矢量与角度映射矩阵,通过曲面插值即可计算得出光束的空间入射角度。实验表明针对该空间入射角测量系统的标定方法可行、自动、快速且映射精度高,可适用于类似于空间角度入射角测量系统的标定。     

基于DM642的视觉假体图像采集与处理系统

现研究的是基于DM642的视觉假体图像采集与处理系统,是视觉假体微机电系统的初步模拟,是利用高端数字图像处理芯片和CMOS图像传感器开发的一个系统。这样的一套系统是设想在正常人眼的视网膜不能正常工作时对它进行代替。由CMOS图像传感器采集视频信号,经过高端的数字图像处理芯片的处理,并行输出电极刺激信号。     

System modeling based measurement error analysis of digital sun sensors

Stringent attitude determination accuracy is required for the development of the advanced space technologies and thus the accuracy improvement of digital sun sensors is necessary.In this paper,we presented a proposal for measurement error analysis of a digital sun sensor.A system modeling including three different error sources was built and employed for system error analysis.Numerical simulations were also conducted to study the measurement error introduced by different sources of error.Based on our model and study,the system errors from different error sources are coupled and the system calibration should be elaborately designed to realize a digital sun sensor with extra-high accuracy.     

智能化血液粘度测试系统设计

介绍了一种基于数字图像处理的智能化血液粘度测试系统设计方法,详细分析了该测试系统的各个组成部分以及设计原理。系统采用了一体化系统设计思想,将在显微镜下的血液细胞样片通过光学系统处理后进行图像采集,经过数字图像处理后得出检测结果。并结合血液细胞采集样本特性提出了一种新的边缘检测算法,提高了系统数据分析效率。     

Design and application of the ice force sensor based on fiber Bragg grating

Ice load is one of the most dangerous factors which threaten the health of offshore structures in cold area. The ice-loading model experiment is an effective method to identify the ice load and to evaluate its influence towards structures. Fiber Bragg grating (FBG) with advantages of reliability, durability and high accuracy, has become one of the most popular sensing element for structural health monitoring and intelligent materials system. In this paper, a novel FBG ice force sensor is presented and applied in the tests of ice loading on bridge pier model. Its sensing property is theoretically analyzed and calibration experiments are conducted. The research results demonstrate that the FBG-based ice force sensor has advantages of small size, high precision and low influence on the structure, showing great prospect for measurement of ice force in model test.