基于自适应末端滑膜控制的无人机倾斜摄影测量技术

传统的无人机倾斜摄影测量测量数据有效率低,得到的摄影图片清晰度差。为了解决上述问题,基于自适应末端滑膜控制研究了一种新的无人机倾斜摄影测量技术,利用垂直影像摄影,将数据进行初步收集追踪,并对倾斜摄影图像进行记录,结合空中三角测量方法,加强数据自身主导性,同时为无人机监测系统提供较好的数据来源,强化系统内部数据联合功能,在多视影像联合的过程中注意充分考虑影像间的遮挡关系及遮蔽条件,在经过对影像数据的联合收集后,对无人机倾斜摄影数据进行数据匹配操作,提升数据的整合性,并通过数据整理加强摄影影像的可操作性,利用无人机作为影像传输主要载体,进一步加强对倾斜影像的监测,确定影像空间位置,在数据集中的过程中加大滑膜控制,并经过控制点坐标及连接线方位确定辅助数据的具体位置。实验结果表明,基于自适应末端滑膜控制的无人机倾斜摄影测量技术能够得到更加清晰的摄影图片,测量数据的有效率提高了25.21%。     

基于无人机倾斜摄影技术的多源遥感影像变化检测并行系统设计

为使无人机遥感图像的影像残差值得到有效控制,提升多源遥感影像变化特征的检测精度水平,设计基于无人机倾斜摄影技术的多源遥感影像变化检测并行系统。在C/S框架体系中,设置并行运作电路、像素点检测主机、HBase存储结构与遥感影像显示器,完成对多源遥感影像变化检测并行系统的硬件设计。根据联合平差指标的数值水平,计算密集度指标,联合已知影像数据,求解无人机倾斜摄影过程中的纹理映射条件,实现对多源遥感影像的建模处理。按照影像特征提取结果,完善影像检测金字塔的构型模式,将无人机数字影像与并行检测节点匹配起来,再结合各级硬件应用结构,完成基于无人机倾斜摄影技术的多源遥感影像变化检测并行系统设计。实验结果表明,设计的系统在无人机倾斜摄影技术的作用下,遥感图像在x轴、y轴、z轴方向上的影像残差指标均出现明显下降的数值变化状态,能够有效提升多源遥感影像变化特征的检测精度。     

基于群智能的集中供暖系统水力管网控制策略优化

针对集中供暖系统管网水力失衡、流量供需失衡问题提出一种基于群智能的新型分布式优化算法.首先以系统输配送能耗最小为优化目标,将其分解为管网调节阀开度优化和换热站并联水泵运行优化两个子问题求解;其次建立调节阀模型和管网水力模型,在此基础上进行调节阀开度的优化,从而计算出系统最小供回水压差;然后基于改进的交替方向乘子法完成并联水泵的优化运行;最后以集中供暖系统实例验证算法性能.实验结果表明:相比传统集中式求解算法,该算法不受水利管网规模限制,利于实现工程中即插即用;相比其他分布式算法,该算法不仅求解速度快,而且可以得到较优的管网运行策略,节能效果较为显著.     

直接和间接的笔倾斜输入性能对比

越来越多的笔式设备通过增加笔倾斜输入来提高其输入能力。但在直接输入设备和间接输入设备上执行笔的倾斜操作时,由于操作环境和视觉反馈的不同,往往会导致操作性能产生差异。本研究以探索笔倾斜输入在直接设备和间接设备上的性能差异为目的,以实证手段考察在两种设备上获取不同角间距下的不同笔倾斜目标时的操作速度、稳定性和准确性,讨论导致直接设备和间接设备笔倾斜性能不同的原因,并提出适用的角间距和倾斜目标位置。实验结果表明,在直接设备和间接设备上操作笔倾斜角时,在操作速度上直接设备优于间接设备,但在稳定性和准确性上,间接设备优于直接设备。20°的角间距对两种设备来说都呈现较好的性能,若需要在更小角间距内完成目标选择操作,在间接设备上的效果更好。最后,对两种设备的用户使用习惯进行了总结,为基于笔倾斜角的用户界面设计提供了帮助和参考。     

基于图像分割的马体尺测量系统设计

基于马体与背景的图像分割技术,以马体测量系统为设计目标,展开其体高、体长、胸围、管围指标的机器测量与系统设计研究。在图像处理部分,采用单阶段的实例分割模型YOLACT,在MS-COCO数据集上实现马体与背景的分割;在数据测量部分,借助Matlab平台中提供的多种方法及库函数,依次完成了马体尺测量系统的界面设计、图像导入、坐标定位、距离测量、回归分析、测量值筛选、数据显示及保存等内容。通过引入胸径、管径的二维参数,建立马体胸围与管围的三维预测方程;采用图像的局部放大功能,加强马体特征点定位的准确性;在验证马体尺测量值的有效性时,采用rcoplot方法进行数据的残差分析;借助Matlab-GUI工具,进行体尺测量系统的可视化设计,为马体尺的快速获取及智能化测量提供典型范例。     

连通管位移测量系统U型管模型的动态特性研究

连通管位移测量系统中,液体作为测量的特殊敏感元件,其动态特性研究的滞后一直制约着系统进行动态测量的应用。以等直径U型连通管为模型,推导了液体系统的传递函数,得到影响液体动态特性的上升时间、峰值时间、最大超调量和调整时间等4个时域性能指标,通过分析知连通管的直径、液体总长以及液体的运动粘滞系数是影响液体动态特性的主要因素,在此基础上,完成了动态特性实验。结果表明:实验值与理论推导值基本吻合,使用连通管式测量系统进行低频动态测量是可行的。     

基于石油套管壁厚检测的多聚焦探头研究

为了实现对石油套管的全覆盖壁厚自动化检测,提出由阵列式多聚焦探头围绕石油套管旋转组成自动化壁厚检测系统。根据超声聚焦探头的测厚原理,分析聚焦探头的焦距和晶片尺寸与聚焦声束的关系,选择合适的聚焦探头组成阵列式多探头自动化壁厚检测系统,进一步研究探头与石油套管之间的最佳距离和阵列式多探头与扫描速度之间的关系。实验结果表明：自动化壁厚检测系统可以准确、可靠、快速地实现对石油套管的检测,检测系统满足实际生产的API标准。     

An efficient spectral method based on an orthogonal decomposition of the velocity for transition analysis in wall bounded flow

As a consequence of the Helmholtz–Hodge theorem, any divergence-free vector field can be decomposed in two L²-orthogonal, solenoidal vector fields expressed in terms of projections of the velocity and vorticity fields, on an arbitrary direction in space. Based on this type of decomposition and the choice of the wall-normal direction, an efficient spectral code is developed for incompressible flows developing between two parallel walls. The method relies on a weak formulation of the Navier–Stokes equations in the two corresponding divergence-free subspaces. The approximation is based on Fourier expansions in two directions and on the Chebyshev basis proposed by Moser et al. in the third direction in order to satisfy the wall boundary conditions. The method accuracy is validated for the plane Poiseuille linear stability problem and compared with the case of a spectral collocation method. Simulations of by-pass transition in boundary layers developing between two parallel walls are then presented. Since, by construction, the two orthogonal vector fields of the decomposition are associated respectively to the Orr–Sommerfeld and the Squire modes of the linear stability theory, the method makes it possible to evaluate kinetic energy transfers due to the coupling between these two scalar modes and their interactions with the base flow. The decomposition is also used to describe the structure of finite-length streaks in the earlier stages of transition.     

精密工程测量仪器及数据处理

针对某精密工程测量仪器中的测控系统采集外设信息、分析处理测量的数据,并集中控制各设备的需求,从系统的整体设计考虑,实现了该系统控制器的硬件电路设计以及驱动程序开发。系统硬件采用ARM9处理器AT91RM9200芯片作为控制器的核心,对控制器进行了各部分电路的设计,同时基于实际需求完成应用程序的设计并对系统的测角误差进行分析,推导其形成机理。为了提高测量精度和方便操作,分析了系统横轴倾斜、竖轴倾斜、视准轴倾斜等引起的测量误差,通过建立数学模型、同时采用电子补偿器对系统进行补偿和校正。     

电子罗盘倾角补偿和干扰补偿的理论分析及实验验证

电子罗盘由三轴磁阻传感器、两个倾角传感器和MCU构成。在实际中,复杂环境的磁场干扰和不可避免的倾斜会影响电子罗盘,为了提高测量精度,必须对其进行环境干扰补偿和倾角补偿。本文详细阐述了倾角补偿和干扰补偿的原理,设计了简单的电子罗盘测试样机进行验证,并由实验数据,分析总结出了测量误差图表和结论。     

自然场景图像去雨的可学习混合MAP网络

目的 近年来,人工智能成为新兴研究领域,得到越来越多研究机构的关注。图像恢复问题一直是低层次计算机视觉领域的一个研究热点,其中,图像去雨由于其雨线分布的未知性及其求解的病态性,导致难以解决。现有方法存在雨线和背景之间的估计具有依赖性,难以平衡雨线去除效果与估计背景的清晰程度之间的关系;局限性比较大,训练数据很难涵盖各种场景下的雨图,而测试结果受训练数据的影响,导致难于泛化。针对上述不足,借鉴一般图像恢复问题思路,将模型与以数据驱动的网络相结合,凸显网络与模型各自的优势,提出可学习的混合MAP网络有效地解决图像去雨问题。方法 首先基于最大后验估计（MAP）建立含有隐式先验的能量模型,然后通过优化算法将模型分解为背景估计模型和雨线估计模型两部分,以减少背景估计和雨线估计之间的依赖性。对于背景估计模型,通过对模型及优化目标分析采用以数据驱动的去噪残差网络进行建模,保证估计出的背景更清晰;对于雨线估计模型,为避免直接对未知的雨线建模失去准确性,利用高斯混合模型实时刻画输入雨图的雨线先验。结果 在合成数据集Rain12及真实雨图上进行实验,通过综合考虑定量分析和定性分析,并与3种基于模型的方法及两种基于深度网络的方法相比,本文方法在去除雨线的同时能够损失的背景信息最少,合成数据集上的平均结构相似性（SSIM）值达到0.92。结论 本文通过将基于模型的方法与基于深度网络的方法相结合,既去除了雨线又保证了估计背景的清晰程度,同时也验证了将传统模型与深度网络相结合是一种解决图像恢复问题的有效途径。     

Tilt detection and servo control method for the holographic data storage system

Recently photopolymer with disk type substrate is selected as a media of the holographic data storage system. Because shape of the media is a disk, a disk tilt must be occur when the media rotates. When disk tilt occurs the angle between the reference beam and the media is changed by the tilt, thus the data can not be recorded with a right angle or another data page is retrieved. The holographic data storage system is very weak to the tilt disturbance by the Bragg effect, therefore it is necessary to detect the disk tilt angle and compensate it. In this study, we measure the amount of the tilt error using external photo detector and compensate it by rotating the angle of galvano mirror with our own algorithm.     

温控器陶瓷壳内槽深度在线测量方法研究

温控器陶瓷壳内槽中具有高度不同的平面,且都有安装孔,内槽深度在线测量难。针对底部有两层平面的温控器陶瓷壳,研究了一种基于零件角度预识别的多角度激光自适应测量内槽深度的方法。方法采用多激光环形光路结构,在环形支架上等距离安装8个独立可控的一字激光器。先通过拍照实时检测零件正放的旋转角度。然后自动查找合适方向的激光器并开启,使其在内槽的各平面上形成相互平行的分段光斑。再利用激光三角法将光斑之间的距离值转换为内槽的深度值。该方法可以根据零件的摆放,自动选择合适角度的照射激光,无需人工摆放零件,可自动避开干扰激光成像的区域。实验结果表明,该方法测量结果准确可靠,测量误差小于0.01mm。     

海底管道缺陷在线智能检测机器人

分析了用MFL法检测管道缺陷时缺陷漏磁信号分辨率的特征,设计计算机控制的管道漏磁场分布测试系统检测、分析管道内漏磁场,优化设计用于小管径、厚管壁海底管道(ф273×12.7)缺陷检测的磁铁节,在此基础上设计制造了海底管道缺陷在线智能检测机器人,实验验证了机器人对人工模拟缺陷的检测能力.     

一种受雨滴影响的运动目标检测方法

提出一种在户外受雨滴影响的视频场景中检测运动目标的方法.在R,G,B空间构建雨滴在视频中的成像模型,该模型可以计算受雨滴影响像素的亮度变化值.能够有效克服现有模型只能针对某些特定类型雨滴进行辨识的局限性.在使用基于颜色信息的雨滴成像模型基础上,提出运动目标检测函数,此函数可以有效抑制雨滴产生的干扰.实验结果表明,提出的雨滴成像模型和相应的检测函数与现有模型比较,能够适用于多种不同受雨滴影响的图像序列采样环境,对于运动目标具有更好的分辨能力,并有更强的鲁棒性.     

C8051F350的多传感器测控平台设计

以C8051F350单片机为主控芯片,结合Labwindows/CVI 2012开发平台,设计了一种多传感器测控系统.系统主要包含以下4个部分:C8051F350控制器模块、传感器模块、受控模块和上位机.系统主要实现2个功能:通过上位机使C8051F350控制器模块控制传感器模块实现温度、湿度、电压和倾角数据的实时检测和显示功能;通过上位机使C8051F350控制器模块控制受控模块实现风扇、直流电机和4路继电器信号的控制功能.     

Optical tomography system based on charge-coupled device linear image sensors: Particle size measurement

This paper discussed an optical tomography system based on charge-coupled device (CCD) linear image sensors. The developed system consists of a lighting system, a measurement section and a data acquisition system. Four CCD linear image sensors are configured around a flow pipe with an octagonal-shaped measurement section, for a four projections system. The four CCD linear image sensors consisting of 2048 pixels with a pixel size of 14 μm by 14 μm are used to produce a high-resolution system. A simple optical model is mapped into the system's sensitivity matrix to relate the optical attenuation due to variations of optical density within the measurement section. A reconstructed tomographic image is produced based on the model using MATLAB software. The designed instrumentation system is calibrated and tested through different particle size measurements from different projections.     

面向车辆视频测速的摄像机倾斜角自适应标定方法

车辆视频测速中常常需要标定摄像机安装高度、视场角、倾斜角等参数,而其中倾斜角的确定与更新一般采用人工方式,限制了视频测速系统的应用。针对此问题,本文提出了一种自适应的摄像机倾斜角标定方法,利用连续观测图像序列建立超定线性方程组,并采用最小二乘法进行求解,最后经过闭环反馈调节,可以实时得出摄像机倾斜角。实验结果表明,该方法测量较为准确,避免了传统人工测量和维护的不便,具有较好的实用性。     

基于连通管原理的桥梁挠度自动测量方法

基于连通管原理,采用RS485通讯技术等手段,给出了一种桥梁挠度自动测量的方法。该方法具有实时、在线、远程、精确等特点,且不受人为因素和环境因素的影响。通过重庆石板坡长江大桥应用该方法测量挠度的案例证明,其测量结果的相对误差小于5％,表明该系统稳定可靠。这种测量方法能用于更多桥梁挠度的自动监测。     

基于ADXL202的语音播报电子倾斜测量仪设计

介绍一种基于MEMS双轴加速度测量芯片ADXL202和科大讯飞TTS语音模块的语音电子倾斜测量仪.利用单片机系统接收加速度模块给出的重力加速度测量值,经转换为倾斜度测量值后,通过LCD及TTS语音模块显示或播报所测得的倾斜度数据.文中给出了系统的详细硬件设计方案及主要软件流程图.该测量仪结构简单,工作稳定,操作便利,反应速度快并具有智能语音播报功能.