基于FPGA的红外图像实时采集系统设计与实现

通过数字图像处理检测驾驶疲劳是一种具有高实用价值的非接触式疲劳检测方法,但目前相关研究多在理论算法范畴.提出直接采用单片FPGA芯片作为核心器件,生成精简的最小系统用以采集红外视频图像.详细阐述了此类视频采集系统的设计要点,从技术上实现了驾驶员红外图像的实时采集,存储和显示功能,配合直接实现于FPGA片上的数字图像算法即可在线实现驾驶疲劳检测.其电路系统结构精简,集成度高,灵活性强,配合不同的处理算法,可推广应用于军事、工业监控、医疗卫生等领域.     

基于射频技术的无线监测系统

由于监测点偏远、分散和监测对象多样性,使无线监测系统的应用受到局限。对此作者提出了一种基于射频通信技术的解决方案。首先叙述了系统设计思想和实现方法,给出了系统节点的硬件设计和通信协议。系统以超低功耗16位微控制器MSP430和单片射频收发芯片nRF905为核心,在通信协议中引入跳频机制,提高了系统抗干扰性。实验结果表明,该系统实时性好、稳定性高、功耗低、实用性强、灵活性高,可以实现多种信号的高精度监测,对于设计通信数据量小的无线监测系统具有良好的推广和应用价值。     

微粒空间运动轨迹测定的一种光学并行处理方法

介绍脱硫塔内离心喷雾雾场中雾粒沿塔体分布的测试结果，指出粒子的运动轨迹测试是一个国际上共同关心的问题。用双曝光散斑图的分析方法来分析微粒运动，其中介绍了双曝光散斑图的分析原理以及如何用全息透镜阵列来分析颗粒在平面内的移动，从垂直两平面获取微粒运动的双曝光图，通过光学并行处理和图象的分析得到颗粒空间运动轨迹的可能性。文中还讨论了一些试验结果和尚待研究的问题。     

雾粒粒度测试技术研究

阐述了脱硫塔内喷雾雾场研究的必要性，分析了雾场的环境条件，应用夫朗和费衍射原理设计制造了适于大雾场内进行测试的仪器，并叙述了仪器的特点，讨论了雾粒测定仪进入脱硫塔内测试的有关技术问题，文章还介绍了雾粒测定仪在脱硫塔内测试的情况，分析了测试结果。     

基于频域共轭梯度算法的盲目图像恢复

在分析了目前各种算法存在的一些基本问题的基础上，提出了盲目图像恢复的频域共轭梯度算法，算法假设退化系统的点扩散函数具有圆对称性，并考虑图像的频域具有复共轭对称性，在频域里建立了新的优化判据；采用共轭梯度算法搜索判据，从而在有实际物理意义的区域中收敛于最优解；对光学成像系统常见的离焦、衍射模糊问题进行了仿真；用该算法实现了其退化图像的恢复，给出并分析了结果。     

基于空间自适应和正则化技术的盲目图像复原

在原非负支撑域递归逆滤波（NAS-RIF）算法基础上,本文提出一种基于空间自适应和正则化技术的改进算法。在代价函数中,引入两项空间自适应的加权项,分别用来确保图像复原的逼真和平滑,自适应加权项需根据观察图像的局部特性和噪声方差求得。并加入正则化项,以达到抑制噪声的目的。本文提出了根据观察图像来估计噪声方差的方法,因而不需要知道噪声方差的先验条件。在求解中,采用共轭梯度算法来进行求解。对不同背景和不同信噪比的图像进行了仿真实验。结果表明：改进后的算法比原来的算法复原效果更好。     

基于无机卤化物钙钛矿湿度传感器的呼吸率监测系统

呼吸率检测中存在主观因素强、信号提取复杂、设备不易获取和有线连接不方便测试者移动等问题.人体呼吸周期为3 s～6 s,呼吸气流是呼吸动作的最直接反应,与周围空气存在湿度差.本文采用研制的新型无机卤化物钙钛矿湿度传感器测量呼吸率,克服了市面上湿度传感器响应和恢复时间长(10 s以上)的问题.系统使用Zigbee无线通信传...     

基于DM642的CF卡存储及文件系统的实现

以高速数字信号处理器芯片TMS320DM642为核心搭建的硬件平台用于检测桥梁拉索表面的缺陷,并用CF卡进行数据存储,具有运算功能强、低功耗、通用性强等特点,弥补了国内外相关研究方法的不足。论文详细介绍了大容量可移动存储设备Compact Flash Card(简称CF卡)的结构和工作原理,在此基础上提出DM642与CF的接口设计方案,并建立基于CF卡的FAT文件系统,使数据通过文件格式存储在CF卡上,方便Windows操作系统对其访问。     

K-均值聚类中心分析法实现红外人体目标分割

针对由于不同红外成像设备参数差异以及目标周围环境影响而造成的红外目标分割阈值自动选取算法的鲁棒性差这一问题,本文从红外成像的机理出发,提出了一个新的解决方案并加以实现.首先对图像的直方图采用K-均值聚类,然后通过对聚类中心分布特点的分析,确定图像分割的阈值.该方法不需要事先对图像进行均衡和对背景分布进行假设.实验结果表明,算法具有良好的鲁棒性.     

核燃料芯块垂直度自动检测系统

结合核燃料芯块的特点,分析了核燃料芯块垂直度误差与端面圆跳动误差之间的关系,研制了核燃料芯块垂直度自动检测系统。该系统利用旋转台带动芯块进行回转、通过光栅传感器测量端面圆跳动误差的方法,实现了核燃料芯块垂直度的自动检测。该系统检测分辨力达到0.5μm、检测精度3.0μm、检测速度每分钟3块,并具有数据实时显示、立即存储、超差重测、报表生成等功能。实际运行结果表明,该系统安全、稳定、可靠。