Phase error correction method based on the Gaussian filtering algorithm and intensity variance

To overcome the invalid phase and phase jump phenomenon generated during the phase unwrapping, a phase error correction method based on the Gaussian filtering algorithm and intensity variance is proposed in this paper. First, a threshold of fringe intensity variance is set to identify and clear the phase in the invalid region. Then, the Gaussian filtering algorithm is employed to correct the phase order at the fringe junction, and then the absolute phase is corrected. Finally, the phase correction experiments of different geometric objects are carried out to verify the feasibility and accuracy of the proposed method. The method proposed in this paper can be extended to the correction of absolute phase error obtained by any coding method.     

基于VC++的数据采集系统设计与实现

基于VS2010平台利用VC++开发了一套适用于RS232、USB、TCP/IP协议通信接口的数据采集系统。该系统实现了监控计算机与嵌入式仪表设备的通信,满足了不同种类传感器的数据采集和处理。并通过实验验证了系统软件的稳定性。     

表面介质阻挡放电致动器的配置特性研究

沿面介质阻挡放电(SDBD)等离子体发生器在等离子体的产生中起着重要的作用.通过实验和仿真计算相结合的的方法,研究了大气压环境下等离子体发生器的结构对正弦波电源作用下放电的影响.结果表明:相同条件下,对称结构发生器电场强度最大,产生的等离子体分布在正面电极的两侧,等离子体层面积大,亮度高,但消耗功率较大;不对称结构发生器电场强度最低,产生的等离子体在正负电极处对称分布,整体看上去比较均匀;不对称结构底面电极封装之后正面电极处电场强度增强,等离子体分布在正面电极的一侧,亮度居中,底面电极附近的电场降低,抑制了低电极放电消耗能量,但均匀性最差.证明了等离子体激励器的封装抑制了底面电极的放电,同时降低了功耗.     

强度解调的光纤光栅振动检测硬件电路设计与实验研究

在对光纤光栅强度解调方法研究的基础上,利用FastFET放大器AD8065设计了高速光电转换电路,并基于边缘滤波强度解调原理构建了光纤光栅振动检测系统。该系统具有成本低、解调速度快等特点。在实验中,引入使用美国国家仪器（NI）有限公司的电子电路仿真软件Multisim的仿真实验与构建的光纤光栅振动检测系统进行对比。实验结果表明,光纤光栅振动检测系统具有良好的幅频响应,频率响应范围可达5 Hz~1000 Hz,为光纤光栅振动检测提供了一种新的可靠手段。     

基于语义分割和卷积神经网络的数显表识别算法研究

针对传统数显表读数识别算法适用性差、抗噪能力弱等问题,提出了一种适用于小数据集的基于语义分割和卷积神经网络（CNN）的数显表读数识别算法。该算法通过融合残差网络的U-net实现数字区域定位,利用卷积神经网络实现数字识别。采用mnist数据集预训练模型,使用真实表盘数字图片进行微调,建立适用于多种类、有背景噪声条件下的数显表识别模型。利用家用水表图片构建的测试数据集对算法进行验证。实验结果表明,数字区域定位分割结果的平均IoU为99.76%,160张水表读数识别准确率为100%,单张图片识别用时350.59 ms,满足工程应用需求。     

表面粘贴式光纤光栅传感器的应变传递机理分析与实验研究

金属基底封装的光纤光栅应变传感器具有线性度高、重复性好、易标定等特点,在应用中由于光纤与基体不直接接触,测量的精度取决于粘结胶的特性.在分析FBG应变感知机理的基础上,基于力学仿真设计了金属基底结构,并建立了包含光纤光栅-壳体-粘胶层-基体的四层应变传递仿真模型,制作并利用悬臂梁进行了应变测试,取得了良好的实验结果且与仿真计算误差在0.5%以内.     

基于时频分析的风力发电机轴承剩余寿命预测

轴承作为风力发电机的重要传动机构,工作环境恶劣,存在较高故障率,一旦发生故障将造成巨大经济损失。因此,准确地预测轴承的剩余寿命对于实现轴承的健康在线监测和视情维修具有重要的工程应用价值。采用基于数据驱动的剩余寿命间接预测方法,首先,使用短时傅里叶变换对降噪后的轴承高频振动信号进行时频分析,将时频域特征进行结合并充分考虑振动信号的局部特征和时变性;然后通过多层卷积自编码器网络对获得的时频图进行自动压缩和特征提取,获得轴承退化过程中的一维健康指标曲线;最后构建多层门控循环单元网络模型,将轴承的一维健康指标曲线作为模型的输入,映射到轴承的剩余寿命。使用FEMTO轴承数据集作为实验数据,验证了所提方法的有效性。     

反射式光纤测振系统理论分析与实验研究

为了满足微振信号的检测要求,提高检测精度,采用Y型1-7石英光纤发射和接收光信号,设计了一种反射式光纤测振系统。详细介绍了反射式光强调制型光纤测振传感器的工作原理和系统方案,建立光强调制的理论模型,在理论上分析了该系统检测微振信号的可行性。最后搭建了反射式光纤测振系统,通过静态测试找出最佳的静态位移点,在此位移点上进行动态频率范围为100～1 000Hz的动态测试,获取并处理电压信号,进行微振动实验研究。结果表明:该系统能获得良好的实验信号,可以实际检测到微振源的频率信息。     

Novel phase difference extraction method of FPP system based on DWT and OMP algorithm

In this paper, to reduce the non-linear phase error caused by gamma effect of the digital projector, a novel phase difference extraction method is proposed. First, through multi-layer discrete wavelet decomposition(DWT), the components of the original phase difference at different frequencies are extracted. Subsequently, the effective components are taken by the orthogonal matching pursuit(OMP) algorithm, and the phase difference is reconstructed. According to the upper and lower envelopes of the original phase difference extracted by cubic spline interpolation, the residual threshold of OMP is set. According to the results of three-dimensional(3-D) reconstruction experiment on a standard sphere, the proposed method is capable of reducing the errors in the original phase difference and achieving a better imaging result.     

基于菱形光纤布拉格光栅传感阵列的声发射定位技术

声发射技术是结构损伤检测的重要手段,声发射源定位是损伤检测的首要环节。时差定位技术具有快速、高效、精确的特点,以此设计了由菱形阵列光纤布拉格光栅（FBG）传感器构成的声发射定位系统。采用小波变换和传统阈值法提取特征信号,结合互相关法获得传感器间的信号到达时差,然后根据几何定位模型求解非线性方程组得到声源可能存在的位置,最后根据时差的正负特性进一步确定声源的准确位置,有效避免了伪声源的情况。在铝合金板上,以对角线为48 cm48 cm的监测区域进行了10组测试实验验证,平均误差为1.29 cm。