基于高密度子网格光线追迹的三维发射层析重建算法

三维(three- dimensional,3D) 发射层析技术(emission computerized tomography,ECT) 是一种简单、高效且准确的燃 烧场3D成像与检测技术,其中权重矩阵的计算 精度决定了层析重建的精度和质量。本文研究了一种基于高密度子网格光线追迹的权重矩阵 计算方法, 将被测区域划分为密度更高的子网格,并根据相机成像模型实现光线追迹,以确定离散网格 对投影像素 的权重因子。数值模拟和燃烧火焰重建实验表明该算法具有较高的精度和计算效率。该研究 对于3D发射层析技术的实用化具有重要的理论意义。     

基于线性插值原理的三维发射层析重建技术研究

三维发射层析技术跨越了传统二维层析技术中的“切片”过程,将被测区域作为一个整体进行重建,投影方向及位置不局限在同一水平面内,可以解决实际燃烧场测试中探测器位置受限以及装配误差等问题,对燃烧场的三维成像及测试具有重要意义。针对已有三维发射层析技术中权重矩阵的计算存在数据量大、精度和效率低等问题,在三维空间相机成像投影数学模型的基础上,提出了一种基于线性插值原理的三维权重矩阵计算方法,并结合代数迭代算法实现层析重建。通过数值模拟验证了算法精度,建立了多相机发射层析系统并对燃烧火焰进行三维层析重建。研究结果对提高层析重建精度和效率具有重要的参考价值。     

光电立靶测试系统及精度分析

高射击精度是每一个武器装备系统主要指标之一。本文先介绍了四光幕光电立靶密集度测试原理，利用四光幕交汇法即可测得靶上与的相应值；接着对发射和接收器件的选取进行了说明并分析了测量精度。经试验验证该测试系统安全能满足目前枪弹产品检验试验的要求。     

一种研究迁移现象的新方法

提出了一种基于数字图像处理应用干涉法研究迁移现象的新方法。重点分析了CCD尺寸测量光学系统的设计原理、图像采集及处理方法,实现了测试研究的智能化。     

基于AT89S52单片机的汽车尾灯控制器设计

为了减少交通事故隐患和提高汽车、摩托车等机动车辆尾灯电路的使用寿命,本文设计了一种利用AT89S52单片机对汽车尾灯工作状态进行控制的控制器系统。首先介绍了系统的总体设计方案;其次结合实际应用给出了界面模式与主控芯片单片机的外围电路;为了实现系统的控制功能,采用C语言编程,文中详细介绍了软件设计流程图及实现方法;最后,将软件系统与硬件电路结合调试,实现了左转、右转、刹车及夜间行车四种常用的汽车尾灯状态。     

智能交通灯控制器的设计

现代社会对交通运输日趋依赖,传统的交通灯控制系统已经表现出明显的缺点：红绿灯时间相对固定,不能随车流量的改变而调整红绿灯的显示时间。基于上述原因,设计了一种简易的智能交通灯控制器系统。首先介绍了交通灯控制系统的设计方案,以单片机AT89S51芯片为中心来实现智能控制;接着用汇编语言在Keil环境下进行编程调试,通过软件Protues实现硬件仿真,最后将软件系统与硬件联调,实现了以下功能：绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示,能根据实际车流量自动设置红绿灯燃亮时间;红绿灯循环点亮,倒计时5s时黄灯闪烁警示;车辆闯红灯报警。该控制器系统在很大程度上缓解了交通压力,解决了繁华道路交通堵塞等情况。     

短距离激光测距传感器系统设计

工业检测中微小位移的测量需求越来越广,而常见的超声波测距、红外测距等都无法满足测量要求。基于主动视觉原理和三角法的基本测量原理,设计了单片机采集PSD驱动电路、I/V转换电路、放大电路、滤波电路等,实现了两路电压信号的输出;再通过软件实现信号的采集与滤波,最后利用非线性曲线拟合的方法,封装形成了一种基于PSD的激光三角法测距传感器。通过实测,在20~60 mm内的测量误差小于1%,可以满足工业现场的测量要求。     

一种新的光栅微位移测量方法的研究

为了实现光栅莫尔条纹的精确计数和微位移的高精度测量,提出了一种新的莫尔条纹精确计数算法.当光栅移动时,通过CCD摄像器件将莫尔条纹转换为动态光电信号,即随时间变换的正弦信号.利用条纹周期性的能量分布曲线,对移动的莫尔条纹进行精确计数和判向,通过使用Matlab软件编辑界面,直观的显示光栅莫尔条纹移动个数及光栅微小位移.通过对莫尔条纹精确计数达到了对微小位移测量.实验结果表明,测量精度可以达到1μm.     

有机玻璃中溶剂迁移现象的钠光测试方法

提出一种基于钠光和斐索干涉原理、采用数字图像处理技术测量高聚物体系中溶剂迁移现象的方法。重点介绍了图像处理的步骤和方法、用K-L变换对细化条纹进行条纹间距的计算。结果表明,用该方法所开发的测试系统有良好的人机对话界面,能方便、准确地测出干涉条纹的间距值。通过测试丙酮和乙醇在有机玻璃配制的聚合物膜中的迁移过程,得出了相应的干涉条纹变化规律,从而得到两种溶剂迁移过程中高聚物折射率的变化规律。结果表明,在迁移的过程中,随着时间的推移,条纹间距变小,而且变化程度逐渐减小;在同样的条件下,不同物质的迁移速度有很大的差异。     

石英晶振真空度检测系统

随着科研及工业的不断发展,对真空环境的要求越来越高,相应的真空测量技术要求也越来越严格,在精准测量的基础上对传感器的体积提出了更高的要求,例如MEMS封装的真空设备将需要较小体积的传感器来完成真空度的测量。而目前常见的电阻真空规、液态式真空计、电容真空计、热传导真空计等都无法同时满足小体积、宽范围、高精度的测量要求。本文基于石英晶振在不同气压环境下振荡时其两端阻抗随环境中气压的改变而变化的原理,设计了石英晶振振荡电路、信号隔离电路、差分放大电路、真有效值转换电路等,并且将其前端信号利用STM32单片机进行处理,通过编写对应的软件程序实现不同环境中真空度检测。在石英晶振振荡电路方面与已有研究有所不同,本文采用石英晶振本身作为激励信号的自振荡电路,相对于已有研究中的外加激励信号源而言频率稳定,Q值高,因此能够产生非常稳定的正弦振荡,可以有效的减小整个系统的测量误差,提高测量精度。经过实际测试,实验结果表明,系统设计合理,测量精度高,达到预期测量效果。