TVS-2000红外热像仪图像信息的快速处理研究

针对ＴＶＳ－２０００红外热像仪原机配置的信息处理软件不能实现实时采集、显示、处理等缺陷，研究开发了热图像数据的快速采集、存储及处理软件技术。通过ＧＰＩＢ接口在ＰＣ机与红外热像仪之间进行通信，实现了温度数据的快速连续采集；将采集存储的温度数据在计算机屏幕上显示出来，并对其进行多种处理，以利于用户获取最关心的信息。这些分析包括静态分析和动态分析。其中静态分析可以得到热图像上任意点的温度值，任意区域内的温度分布直方图，任意水平、垂直线上的温度分布剖面及其最高、最低、平均温度值；动态分析可得到任意点在给定时间段内的温度变化走势。文中介绍的新配置系统及实现的功能和软件设计方法，对于配有ＧＰＩＢ接口的智能仪器具有普遍应用价值     

基于单片机的单总线多点温度测控系统

本课题主要介绍基于AT89C52单片机和DS18B20数字温度传感器的多点温度采集系统.该系统利用AT89C52单片机分别采集各个温度点的温度,实现温度显示、报警等功能.它以AT89C52单片机为主控制芯片,采用数字温度传感器DS18B20实现多路温度的检测,测量精度可以达到0.5℃.该系统采用了LCD1602A液晶显示模块,LCD1602A作为显示器,形象直观的显示测出的温度值.基于AT89C52单片机的单总线多点温度采集系统具有硬件组成简单、多点温度检测、读数方便、精度高、测温范围广等特点,在实际工程中得到广泛应用.     

基于NRF905的无线温度采集系统设计

针对有线温度采集技术的局限性,设计了一种低功耗多点无线温度采集系统。对温度采集系统的设计方案进行了介绍,同时对系统的硬件设计进行了分析,并重点对温度采集系统的软件进行设计。编程采用C语言,主要分为主程序、温度采集和NRF905无线通信三部分。所设计的温度采集系统具有测量精度高、受环境影响小、成本低等优点。     

基于ZigBee技术的无线温度测量系统设计

针对有线测量系统的布线纷繁复杂,系统容易老化,成本高,灵活性差,不具有可移动性的缺点进行了基于CC2480 IEEE 802.15.4/ZigBee片上解决方案和DS18B20数字温度传感器的无线温度测量系统的设计。系统能够实现采集待测对象内任意点处的温度值,并能向用户端显示所采集到的温度值。该系统方便架设,易于使用和...     

基于RF的多点温度采集系统的设计与应用

为了研究太阳光照射条件下汽车内各个部位及车内空气温度的变化规律,设计了无线多点温度采集系统。该方案以STC89C52单片机为核心,采用DS18B20集成温度传感器测量车内各部位的温度,通过nRF905射频无线收发模块进行无线数据传输,使用VB语言编写上位机监控程序,将测量数据发送到上位机监控软件进行显示和数据保存。该温度采集系统实现了汽车室内外温度数据的多点测量、无线传输、数据显示与数据自动保存,为研究车内温度变化规律提供了实际的数据。     

温室大棚多点温度采集系统的设计与实现

针对目前在温度采集电路中的不足,结合一般温室大棚的功能需求,提出了一种基于FPGA的多点温度采集系统,本系统采用HX—EP2C8-V5型FPGA开发板作为研发平台,以DS18820作为温度传感器,利用FIR滤波器实现对采集信号的去噪处理,实现对温室大棚内多点温度采集,当测量温度超过设定范围时,可实现自动报警。文章详细分析了系统功能需求,结合QuartusⅡ给出了温度定期及按键选择采集模块、DS18820温度采集模块以及FIR滤波器的仿真结果。     

PCR微流体芯片温度控制系统的设计

设计并开发出用于DNA聚合酶链式反应(PCR)的微流体芯片温度控制系统。采用具有光学透明的PDMS和ITO导电玻璃,设计制作了温度可控全透明PDMS微流体芯片。系统由硬件电路搭建和控制软件编程共同实现。温度信号由AD590采集,经过CD4051BE选通,传送给ATmega16L,单片机通过比较温度采集值与设置值,得到控制指令,并控制驱动电路。实验结果表明,该系统完全满足设计要求,温度控制精度高,系统体积小,便于PCR扩增实验。     

基于ZigBee平台的多通道温度系统的开发

针对不同空间环境温度采集系统对功耗及成本的要求,设计了一种基于ZigBee平台的多通道温度采集系统。该系统硬件上以CC2430为主控芯片,选用PT100作为温度采集点的传感器,24位高精度的AD7793转换芯片实现了对温度传感器的数据信息采集。并基于ZigBee协议栈构建无线网络实现主从节点之间数据的采集与传输,软件系统基于RS232串口与ARM通信,并编程实现数据处理、存储与显示。     

基于STM32与LabVIEW的多路温度实时监控系统设计

以低功耗微处理器STM32为硬件控制中心,LabVIEW 2014为上位机软件开发平台,设计了一个多路温度采集系统。由DS18B20温度传感器同时对室内外多点温度进行采集、处理与整合,通过RS232串行口将采集的温度信息上传到上位机,上位机LabVIEW对采集的数据进行存储、显示及处理、分析,实现了室内外多路温度的实时监测。经实际验证,该系统运行情况良好。该系统设计具有较强的实用性,有着准确、实时的优点。     

基于单片机的无线温/湿度采集与控制系统

为了研究温/湿度的无线采集与控制,提出基于单片机AT89C52和AT89C2051作为微处理器的无线温/湿度采集与控制系统。由控制器模块、键盘模块、液晶显示模块、无线发射/接收模块、报警模块、空调系统组成。采用温度传感器DS18B20采集温度;采用线性频率输出集成湿度传感器HF3223采集相对湿度;采用键盘对目标温度进行人工设定;采用液晶显示器RT12864和LCD1602显示温度值和湿度值;采用PID算法产生的PWM波来实现对温度的控制;采用无线发射/接收模块实现温度值和湿度值的无线传输和显示。     

基于DSP的加热炉内钢坯表面温度检测及分析

设计了一种加热炉内钢坯表面温度实时检测系统,以DSP为图像处理核心,采集加热炉内两幅临近中心波长的近红外辐射图像,用比色测温算法计算出钢坯表面温度.对比色测温原理、系统的硬件电路、软件流程和试验效果进行了分析.在H型钢加热炉的试验表明,系统能实时检测加热钢坯的表面温度,实时生成加热炉内温度场的伪彩图像并完成工况分析.钢坯表面温度检测的相对误差小于0.5%,满足加热炉温度控制工艺的要求.     

基于新数学模型的自动对准式色散系数测量系统

光学玻璃是光电技术产业的基础和重要组成部分,其色散系数是反应其性能的重要常数。利用CCD成像与机器视觉自动对准技术,在考虑了空气折射率对色散系数测量精度影响的基础上,对传统的色散系数测量公式重新进行了数学建模。多波段小型平行光管设计过程中,在校正了与孔径有关像差的基础上,对像差有特征意义的子午面内的光线光路进行了计算,求出了理想像与实际像的位置相差,实现了波段小型平行光管对无穷远目标的模拟。最后,综合运用了多波段小型平行光管设计技术、自动成像技术、光栅角位移测量技术,设计了图像自动对准式色散系数测量系统并实现了高精度测量。利用已知色散系数的光学玻璃对该测量系统进行了标定,通过精度分析可知,测试结果与标准值绝对误差不超过2.309 310-6。     

基于双目视觉的硅棒直径测量方法

提出了一种在实验室环境下模拟工业现场在线测量多晶硅还原炉内硅棒直径的检测系统。该系统采用双目立体视觉测量的方法,首先采用双CCD获取硅捧模型的实时图像,并依次进行摄像机的标定、特征点的提取、立体匹配、然后通过特征点的三维坐标计算硅棒模型的直径。实验结果表明,硅棒直径的测量结果达到了还原炉工艺参数自动化控制所需的精度,并且该测量系统有效地避免了人工长时间目测造成的劳动强度大以及由于主观因素造成误差较大的缺点。     

LF 炉钢水非接触测温系统及应用

温度控制在 LF 炉精炼过程中具有重要地位, 它是控制钢水成分质量、连铸质量及稳定工艺的关键。研发了 一种非接触式的钢水温度监测系统, 该系统通过双光路近红外面阵 CCD 探测器实时获取 LF 炉内钢水高清热像, 再利 用计算机对该图像信息进行技术处理,从而准确地识别出钢水, 并根据测温模型计算出实时的温度数据。该测温系统 还可作为工业电视使用, 便于炼钢工人及时了解炉内状况。不同于以往的接触式测温方法, 新系统可以在不影响钢水 冶炼进度的情形下完成对LF炉内钢水温度的实时监测, 操作便捷、安全, 是一项十分值得推广的技术, 对其它测温应 用领域也具有一定的指导作用。     

基于高温黑体的傅里叶光谱测量系统响应度分段线性标定

傅里叶红外光谱仪（FTIR）光谱响应度的标定工作是FTIR红外光谱精准测量的基础。基于中国计量科学研究院（NIM）的ThermoGage HT9500型高温基准黑体辐射源,对NIM搭建的FTIR高温黑体红外辐射特性测量系统的光谱响应度,通过分段线性标定法进行了标定实验。建立并描述了FTIR测量高温黑体红外辐射特性系统响应度函数标定模型,并通过测量的黑体辐射源在1 273~1 973 K温区、1~14 m宽频谱内的红外光谱,对FTIR测量系统的光谱响应度进行了标定实验研究。结果表明:分段线性标定FTIR红外光谱测量系统方法具有良好可靠性。1 373~1 873 K温区的测量光谱与基于黑体标定的计算光谱在1~14 m频谱内平均偏差优于1%,黑体光谱辐射亮度峰值波长上反演得到的黑体计算温度与实际温度偏差优于0.45%。     

基于DSP的加热炉内钢坯表面温度检测及分析系统

设计了一种加热炉内钢坯表面温度实时检测系统,以DSP为图像处理核心,采集加热炉内两幅临近中心波长的近红外辐射图像,用比色测温算法计算出钢坯表面温度。对比色测温原理、系统的硬件电路、软件流程和试验效果进行了分析。在H型钢加热炉的试验表明,系统能实时检测加热钢坯的表面温度,实时生成加热炉内温度场的伪彩图像并完成工况分析。钢坯表面温度检测的相对误差小于0.5%,满足加热炉温度控制工艺的要求,解决了加热炉内钢坯表面温度动态检测的技术难题。     

共轴立体视觉深度测量

共轴立体视觉测距是一种深度恢复的新方法,利用光轴处于同一直线的两架相机,从单一角度获取图像信息,将三维空间的深度信息转换成二维空间的缩放视差,从而通过图像旋转与缩放、特征点提取、图像匹配、中心点估计等技术恢复深度信息。该技术具有测量系统体积小、实时性强等特点。介绍了该技术的深度恢复公式和算法,并设计了共轴立体摄影测距传感器,用实景实验和3DSMAX模拟实验对该技术进行了验证。试验结果表明,中长距离深度测量精度优于0．1％。     

硅钼炉温度控制

用于实验室材料样品烧制及性能测试的硅钼炉，是一类大惯性控制对象。作者采用经验规则控制与ＰＩＤ控制相结合的方法，设计了硅钼炉经验规则控制器和ＰＩＤ控制器由硅钼炉温度偏差大小选择不同的控制器，从而实现对硅钼炉温度的有效控制。该控制系统的温度测量误差ｅｍ≤０．１℃，控制稳态误差ｅｓ≤１℃，测试材料样品的时间也大为缩短。     

Pattern design and realization for calibrating near infrared camera in surgical navigation

A calibration board composed of 8×8 near-infrared surface-mounted diodes(NIR-SMDs)(940 nm)is designed.Meanwhile,a common binocular measurement system with the average error less than 0.1320 mm is used to obtain the geometric information of this board.A calibration method with the designed pattern is performed to obtain the parameters of the near-infrared camera(NIRC).In the experiment,the average relative errors of focal length and principal point are 0.244%and 0.735%,respectively.The mean of image residuals is less than 0.01 pixel.The error of three-dimensional(3D)measurement is less than 0.3 mm.All those results indicate that the designed calibration board is suitable and accurate for calibrating NIRC.     

生物组织磁聚焦电导率成像原理及反演算法

生物组织磁聚焦电导率成像系统利用多圈螺旋电感线圈形成聚焦磁场激励和检测导电目标,达到了提高成像空间分辨率的目的。根据所推导的频率变化与分层生物组织电导率的关系，引入遗传算法对目标电导率进行反演优化计算，获得了充足的成像数据。对于给定的十层分层生物组织模型，反演优化所得电导率除最深层有较大偏差需要进行数据处理外，其余均与目标一致，成像数据非常可靠；成像速度为百毫秒数量级但是具有很大提高潜力。计算结果表明该方法能够有效地对生物组织进行分层媒质建模计算，进一步采取措施能够实现较高分辨率的实时成像。