平行双目视觉系统的定位误差补偿

测量精度在平行双目视觉系统的应用中非常重要.为了提高测量系统的精度，提出了基于改进的BP神经网络的误差补偿策略。采用不同位置处的测量数据作为学习样本，利用训练好的网络模型预测测量系统的误差，对测量结果进行误差补偿，得到新的数据作为测量值。实验结果表明，该方法的结果值相较原始数据，误差减少了70%，为提高视觉系统的定位精度提供了一种新的思路。     

自行走式地下掘进机器人姿态测量系统的设计

针对当前自行走式地下掘进机器人姿态测量方法只能应用于静态测量的不足,提出一种可实时动态测量机器人行进过程中姿态的新方法。该系统的核心是两个激光发射器和多个激光接收器。发射器发射三束带有一定特征信息的激光,包括一束选通光和两束扇形光。接收器接收到光束后,利用光束之间的几何关系、发射器的旋转速度和光束被接收的时间差来计算接收器相对于两发射器所在水平面的水平角和俯仰角,通过前方交会原理确定接受器即目标点空间坐标。根据系统的测量原理建立测量模型,进行误差分析,建立误差模型,并对其进行仿真。仿真结果表明该方法测量精度满足机器人位姿的测量要求。     

一种基于罚函数的数据协调模型

如果工业测量数据中存在显著误差,则传统的数据协调模型会将显著误差分散到各个测量值中去.针对于传统数据协调模型的缺陷,本文通过添加一个基于测量值比例关系上下限的约束条件,并利用罚函数的概念将物料平衡的约束条件以软约束的形式表示,建立一种新的数据协调模型.改进后的数据协调模型只会对含有显著误差的测量值给予较大的协调量,而使得显著误差对其他测量值协调结果的影响较小,具有较高的鲁棒性.基于工业实际生产模型的仿真试验证明基于该数据协调模型的协调结果,可直接利用测量残差检测法进行显著误差检测,具有较高的错误检出率,且第Ⅰ类错误率较低.     

单脉冲雷达测量误差修正方法研究

针对单脉冲雷达上存在的测量误差进行了详细的研究和分析,通过与单脉冲测量雷达数据的误差模型进行比较,并给出了比较的图形,判断出系统产生误差的原因,通过采取四象限比较法总结出了系统误差出现的规律,并由此推导出系统误差模型,从而实现了对系统误差进行有效的修正;同时运用自适应卡尔曼滤波的方法抑制了随机噪声,从而提高了雷达测量数据的处理精度,这一方法在实际应用中证明是行之有效的,并且取得了良好的效果。     

光电轴角编码器的细分误差快速测量系统

为了在野外快速准确地测量编码器的误差,研制了编码器的误差测量系统。因为编码器的误差主要来自细分误差,该系统主要对细分误差进行分析。系统采用2片MAX125 A/D转换芯片对编码器输出的信号进行采集,通过并口将数据传给计算机进行误差分析。与传统的误差测量系统相比具有测量速度快、便携、简单等特点。利用该系统对某21位编码器的误差进行测量分析,证明该方法可行。     

捷联式磁航向测量系统的航向角误差动态特性研究

在不考虑罗差情况下,建立了捷联式磁航向测量系统的航向角误差模型,并结合无人机磁航向测量系统中框架式垂直陀螺仪的姿态测量特点,将其姿态误差源特征引入误差模型,全面分析了其航向角在不同飞行条件下的动态误差特性.对捷联式磁航向测量系统的航向角误差模型进行了仿真计算,并将仿真结果与飞行实验结果进行了比较分析.结果表明:捷联式磁航向测量系统的航向角误差动态特性符合无人机测量误差特点,能够为工程应用提供直接的理论依据.     

下视景像匹配仿真系统中的数据生成

为了对下视景象匹配算法的性能进行评估,需要构建完善的下视景像匹配仿真系统.针对下视景像匹配仿真中的数据生成问题,全面考虑了实际下视景像匹配系统的数据生成原理及流程,引入了ICCD误差模型、雾景误差模型和姿态畸变模型等噪声和误差模型对实时图生成过程进行仿真.并模拟了实际系统工作时的航线及飞行姿态等相关数据的生成过程,考虑了飞行器实际航线及飞行姿态对各项生成数据的影响,最后提出了一种仿真程度较高的实时图序列及相关数据生成系统.     

计算机视觉测量系统的误差模型分析

基于相机的钻孔模型，研究了相机光学系统产生的4种非线性误差，并在有径向失真和图像中心偏移失真的情况下，用模拟数据对匹配误差和不同量化等级在重建过程中的传播过程和影响作了详细讨论，为视觉测量系统达到高精度的三维重建提供了可靠的误差模型。     

基于电容传感器的大型工件圆度误差测量系统

轴类回转工件的圆度误差是衡量机床加工水平的重要指标.针对大直径轴类工件无法采用传统圆度仪进行圆度误差测量,介绍了三点法测量轴类回转工件圆度误差的理论基础、数学模型.采用非接触式电容传感器进行微位移测量,介绍了传感器结构与测量电路基本原理,搭建了适用于圆度误差测量基于电容传感器的硬件系统,应用虚拟仪器技术开发了可用于数据采集、线性校正、误差分离与评定的专用测试系统.最后进行了测试实验,通过对多次测量数据的分析评定测量系统的可靠性与精度.     

基于贝叶斯统计的测量系统误差控制方法仿真

针对传统误差控制方法存在耗时较长、误报率较高以及误差控制精度较低等问题,提出了一种基于贝叶斯统计的测量系统误差控制方法。通过含有区间灰数的模糊子集所处的故障状态,得到测量系统产生误差的条件,利用贝叶斯网络推理算法以及相关的区间运算规则,对规划模型求解,获取测量系统产生误差的概率以及相关部件的重要特征信息。根据求解结果以及相关的空间交汇原理构建待测点坐标、待测距离以及有关于经纬仪观测角的数据模型,通过分析测量系统产生误差的原因,选取满足误差存在条件的数据对网络进行训练,令其逼近非线性函数,完成对测量系统误差的有效控制。实验结果表明,所提方法能够快速、准确地对测量系统产生的误差进行控制。     

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。     

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.     

基于智能天线的层次化CDMA移动通信网络设计

本文通过使用智能天线,给出高性能的层次化CDMA移动通信网络的设计策略。重点是对大区到小区所需的功率分析,大区智能天线模式分析以及小区天线倾斜角度对系统性能提高的影响。结论表明系统性能取决与小区位置和天线倾斜角度。通过定义干扰平衡因子得到最优的小区天线倾斜角度。     

基于FBG的电力杆塔倾角传感器研究

电力杆塔监测对保证输电线路运行安全具有重要意义。对基于光纤Bragg光栅（FBG）的电力杆塔倾角传感器进行研究,底端固定于传感器外壳上的等强度悬臂梁自由端挂有重物,且在等强度悬臂梁两侧对称中心线上各粘贴一个FBG。电力杆塔发生倾斜时,重物带动等强度悬臂梁自由端产生挠度,使FBG产生中心波长移位,对中心波长进行监测即可实现杆塔倾斜角度测量。实验表明：测量小角度（小于15°）时,重复性误差为l％Fs,非线性误差为0．4％FS,滞后误差为0．8％FS;测量大角度（15°-45°）时,重复性误差为1．5％FS,非线性误差为0．77％FS,滞后误差为1．1％FS。     

基于光栅投影序列图像融合的倾斜校正算法

针对现有校正算法因抖动等因素存在的校正误差问题,提出了一种基于光栅投影的倾斜校正算法。通过分析连续频率变化的条纹图像序列,构建像素点位置与像素斜率的转换模型;然后利用光栅图像倾斜角度与像素斜率变化关系,使用三角法计算出倾斜角;最后实现倾斜校正。实验结果表明,该算法可有效检测出［-90°,90°］范围内的倾斜角度,准确率为99%。与现有的Hough变换等倾斜校正算法相比,所提算法检测精确度、准确率明显提高。     

三轴磁阻电子罗盘的设计和误差补偿

设计了一款具有倾斜补偿功能的三轴磁阻电子罗盘,并对样机系统做了误差补偿。本系统以磁阻传感器HMC1043和MEMS加速度传感器ADXL203为信号采集模块,以MSP430F149单片机为信号处理模块,分别获取、处理磁场和重力加速度信息,并通过液晶显示模块LCM6432ZK显示载体的航向角和姿态角。结合经典的椭圆假设法和傅里叶级数模型,对系统的误差进行补偿。实验结果表明,设计的磁阻电子罗盘实现了集成化和智能化,能实时显示载体的航向角和姿态角,航向误差可稳定在±0.6°以内。     

调平的测量误差分析与倾角传感器精度的选择

为减小调平误差,正确选择合适的传感器及其精度,以平台调平的倾角测量为研究对象,通过分析和计算推导出平台水平倾斜度与测量的方向倾角之间的数学关系式,并运用数学理论及误差合成原理重点对测量误差进行分析处理;最后在分析倾角传感器具体误差内容的基础上,以平台水平度允差作为误差参考标准,得到了在实际应用中平台调平的判断准则及传感器精度参数选择的理论依据,为后续的实验验证奠定了基础.     

探测器倾斜的锥束FDK修正重建算法

在锥束工业CT系统中,通常要求射线源焦点、物体旋转中心、平板探测器中心三点在一条直线上,与平板探测器垂直。由于机械的定位误差,探测器定位后会出现一定角度的倾斜现象,如果直接利用平板探测器倾斜后采集的投影数据进行重建,重建结果将会出现偏离,产生伪影。针对该问题,利用系统标定的方法测得探测器倾斜角度,利用机械校正对其进行粗调,利用提出的基于探测器倾斜的FDK修正算法进行微调,经过两次校正可以有效抑制由于平板探测器倾斜造成的伪影,通过实验验证了该方法的可行性。     

足式机器人腿部倾角传感器信号处理研究

足式机器人在自主行走时,一般通过倾角传感器来测量腿部转动角度计算足端位置,然而目前足式机器人腿部倾角传感器测量时易受噪声干扰、温度等因素的影响,导致测量精度低,足端位置估计不准确.针对以上问题,提出新的倾角传感器信号处理方法,首先利用卡尔曼滤波方法对倾角传感器输出信号进行滤波预处理,然后把滤波信号和倾角传感器输出温度值作为建立的双输入单输出RBF神经网络模型的输入变量,采用蚁群聚类算法的并行寻优特征和自适应调整挥发系数方法来确定RBF神经网络基函数位置.实验结果表明,提出的算法能很好地滤除倾角传感器信号中的噪声,实现了倾角信号的温度补偿,测量误差能够控制在0.75％以内,具有实际运用价值.     

基于星敏感器的卫星对地定姿误差分析

风云三号气象卫星上携带的一台星敏感器解算出的卫星对地姿态呈现出非正常的幅值约为0.15°的正弦周期性偏差。为解决上述问题,分析了影响卫星对地姿态的误差因素,对星敏感器本身的主点偏差、焦距误差、光轴不垂直、CCD面旋转、星表位置误差等对卫星对地姿态误差的影响规律进行了仿真和分析。结果表明:对于CCD为512×512、象元大小为17μm、视场为16°×16°、安装方位角、高角分别为107°、29°的星敏感器而言,主点偏差5像素,会对卫星对地姿态带来最大约为0.17°的固定系统偏差;焦距误差0.1mm、光轴不垂直0.1°、CCD面旋转0.1°等对卫星对地姿态的影响较小,误差不超过30";星表中恒星位置在不加岁差、章动修正的情况下,会造成卫星对地三轴姿态误差呈正弦周期性变化,且周期与卫星轨道周期一致。风云三号气象卫星的对地姿态周期性偏差现象是由于星敏感器的星表恒星位置未进行岁差、章动等修正引起的。