组合陀螺测试系统的设计与实现

为提高惯性导航系统的主要性能参数精度,运用IFOG测试标准规范的性能指标测试方法,在PXI硬件测试平台和SGT320E型三轴多功能转台上,通过建立LabVIEW的信号处理模块,设计出了单轴光纤陀螺测试系统.实验结果表明：测试系统实现了光纤陀螺组合的电压/电流监测,电压、电流偏差低于10%;完成了PXI控制系统对转台转速、方向的控制和光纤陀螺的标度因数、零偏、分辨率等性能指标的测试功能,得到测试标度因数精度为±10%,零偏小于0.2°/s,分辨率小于0.03°/s.     

基于多核异构的异源图像融合抗晕光系统设计

针对异源图像融合抗晕光算法复杂,应用于视频实时处理困难,设计了基于嵌入式多核异构架构的异源图像融合抗晕光系统。将系统控制和图像融合抗晕光算法分别在ARM和FPGA中实现,解决了数据串行和任务顺序执行导致的系统实时性问题,消除了融合图像中的晕光痕迹。经实验验证,多核异构的抗晕光系统晕光消除度和系统实时性均满足系统需求。     

可见光与红外图像分区融合的夜视抗晕光方法

针对夜视晕光图像区域特征差异大,导致融合图像视觉效果不理想的问题,提出一种可见光与红外图像分区融合的夜视抗晕光方法。先采用自适应阈值迭代法确定低频系数的晕光阈值,将低频系数划分为晕光与非晕光区域,在晕光区域采用非线性红外系数权值调节策略,依据图像晕光程度合理消除晕光;在非晕光区域采用灰度均值先验权值调节策略,提高较亮图像参与融合的权值,增强暗处区域的可见度。实验结果表明,本文方法对不同程度的夜视晕光场景均具有良好的适用性,能合理且有效地消除晕光,提高夜视融合图像的质量。     

路面病害巡检评估系统中的裂缝检测技术

由于使用手持设备的网络型混凝土路面病害巡检评估系统与车载道路检测系统的病害图片处理方法不同,针对使用手持设备的网络型混凝土路面病害巡检评估系统提出一种基于图像处理的可纠正图像畸变的混凝土路面裂缝检测技术。1)使用张定友法对摄像头进行标定,获得摄像头内外参数;2)对路面病害图像进行预处理;然后,通过阈值分割法检测出路面裂缝,根据背景连通域数量的差异,实现了裂缝分类;通过投影法对出横、纵和斜向裂缝实现分类。3)对线性裂缝提取裂缝骨架细化并根据实际版块长宽,求出裂缝长度、平均宽度等病害参数;对于网状裂缝通过求其最小外接矩形计算其破损面积。     

半主动悬架PID控制的研究和优化

为解决汽车半主动悬架系统PID控制中,PID控制器参数选择的经验性和主观性,提出采用粒子群算法对PID控制器中的参数进行优化。首先建立汽车半主动悬架系统的模型,并对其进行PID控制,然后利用粒子群算法的并行全局搜索能力对PID控制参数Kp、Ki、Kd进行整定,以此来改善汽车半主动悬架PID控制的性能。仿真结果表明,基于粒子群算法优化的PID控制不仅解决了参数整定的问题,而且相对于PID控制的悬架和被动悬架而言,使汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性有所提高。     

改进IHS-Curvelet变换融合可见光与红外图像抗晕光方法

为了解决夜间会车滥用远光灯造成驾驶员晕光的问题,提出一种在IHS色彩空间下改进Curvelet变换融合可见光与红外图像的抗晕光方法。该方法通过改进Curvelet变换实现图像二维细节信息的有效表达,提高图像清晰度,其中提出的低频系数权值自动调节融合策略能够将晕光信息剔除,避免其参与融合过程;与IHS变换相结合能够保留原图中的色彩信息,避免色彩失真。对实验结果的主客观分析表明,该方法消除晕光比较彻底,与IHS-小波融合相比,融合图像的标准差、平均梯度、边缘强度、信息熵分别提高了47.15%、53.10%、52.46%、4.45%,对比度和清晰度显著提升,细节信息也更加丰富,人眼视觉效果更好,有利于驾驶员观察前方路况,提前做出预判,消除安全隐患,提高夜间行车的安全性。     

红外与可见光图像融合的汽车抗晕光系统

针对夜间汽车晕光现象引起的交通安全问题,从规避碰撞物的角度出发,设计了一种红外与可见光图像融合的视频抗晕光系统。系统通过对可见光图像和红外图像做MSR图像增强,解决了夜间可见光图像亮度低,暗处信息不易获取的问题,并提高了红外图像对比度,提升了融合图像的清晰度;通过YUV与小波变换结合的方式对增强后的可见光图像和红外图像进行融合,消除了晕光现象。实验结果的主客观分析表明:该融合算法比YUV与小波融合算法在熵、均值、平均梯度、标准差上分别提高了1.6%、13.5%、25.3%、0.6%,该系统不仅能有效消除晕光,还对融合后图像的亮度和暗处细节信息有较大提升,提高了夜间驾驶安全性。     

高精度模拟信号光纤传输技术研究

为了解决高压直流输电母线的电压参数测量问题,采用高精度V/F变换器将直流电压互感器的输出模拟电压信号转换成脉冲频率信号,再通过光发送模块、光纤和光接收模块实现脉冲频率信号光纤传输功能.在接收端利用DSP对接收到的脉冲频率信号进行数据处理,通过D/A转换器再还原成模拟信号,同时从数字接口输出一路数字信号.实验结果表明,模拟信号传输精度小于0.1%,数据传输速率高,传输距离远,而且传输过程不受外界电磁场干扰,能够有效地解决电流互感器和电压互感器的高压隔离问题.     

基于机器视觉的多铆钉自动检测算法研究

为了克服传统人工铆钉检测工效低、精度不易控制等弊端,提出了一种基于机器视觉的多铆钉非接触式自动检测算法。采用改进的OTSU算法对采集到的铆钉图像进行分割,有效地减少了污点区域的误划分。为解决铆钉方位的随机性对检测过程造成的影响,采用最小外接矩形法定位铆钉轮廓主轴,克服了复杂工业环境中的不确定因素。通过计算铆钉轮廓各点在两侧支撑区间内曲率的方法识别轮廓特征点,有效减少了噪声在曲率计算中的权重,并提高了识别精度。实验表明:该系统检测精度高,且误检率低,能满足铆钉生产在线检测的要求。     

可见光与红外融合的汽车抗晕光图像评价方法

为了解决汽车抗晕光场景中,融合图像质量的客观评价与人眼视觉效果不一致的问题,提出了一种新的可见光与红外融合图像质量评价方法,该方法通过设计自适应迭代阈值法自动确定融合图像的晕光临界灰度值,并将融合图像自动分为晕光区和非晕光区。针对晕光区,设计晕光消除度指标评价晕光消除的效果;针对非晕光区,从多方面评价色彩、细节信息的增强效果,并甄选出合适的指标构成完整的图像质量评价体系。为验证该方法的合理性,对采用4种不同算法的融合图像进行评价,实验分析表明,该方法的主客观评价结果一致,适于评判不同可见光与红外融合的抗晕光图像质量及算法的优劣。