新工科背景下光电信息科学与工程专业学生创新能力培养探索

在新工科背景下,湖南文理学院光电信息科学与工程专业通过调整专业培养目标、课程体系、教学内容等方面的探索实践,实现了光电信息科学与工程专业学生工程创新能力的增强,满足了当今社会对光电工程专业人才的需求。该实践对以新工科理念改造升级传统专业具有一定的指导意义。

学生创新创业管理系统设计及实现

采用Java Web设计方案设计了一个学生创新创业系统。该系统所设计的内容包含操作流程、数据增加流程、数据删除流程与数据修改流程,并给出了较详细的各个系统流程图分析。在系统主界面的基础上,根据调查结果和常用设计方法,主要设计了用户登录模块与用户注册界面,并以湖南文理学院为例,实现了用户登录界面和用户注册的各项功能。

大学生考研互学互助网站页面设计

针对网上考研信息对当今大学生考研的帮助及其重要性,设计了一个大学生考研互学互助网站。由于页面是网站的主要组成部分,本文对该网站页面的设计进行了简要的介绍,主要内容包括主页功能结构、复习经验网页、登录和注册页面。首先给出了主页页面、复习经验网页页面的上方图与下方图,并分别进行了简要的分析;然后给出了网页的登录和注册页面,并简单分析了其功能。

三湘四水大学生业余旅游网站设计

针对当代大学生业余旅游的普遍性及旅游市场的开发前景,设计了一个针对湖南省大学生的业余旅游网站。本文对三相四水大学生业余旅游网站设计的功能及模块进行了简单介绍。论文首先给出了网站前台首页的上半部分与下部分界面图。然后给出了网站部分模块内容,主要包含旅游展示界面模块、美食特色菜模块、留言录入模块等功能,并对相应模块的作用进行了简要说明。

大学生英语互助连锁网站设计

利用Dreamweaver网页设计软件与Microsoft Access 2010数据库设计了一个大学生英语互助连锁网站,文章中设计主要包含以下五个方面的功能:主页功能结构、会员个人管理功能结构、博友界面功能结构、管理员管理界面功能结构和发帖交流界面功能结构。文章对这五个方面的结构进行了分析,并实现了其结果。

非线性系统中双频光栅相位测量

为了在非线性测量系统中获得更好的相位测量结果,提出了一种在几乎消除非线性影响后使用双频光栅投影的相位测量方法。首先,讨论了相位测量系统的非线性效应,分析了频域中存在高阶频谱成份的基本原因,给出了减小非线性效应并分离基频信息的基本方法。然后,在减小系统非线性效应影响的基础上,分析了使用双频光栅投影测量被测物体条纹图像的相位基本原理。为验证所提出的相位测量方法的有效性,进行了计算机仿真和实际实验,获得了良好结果。在仿真实验中,该方法的误差值为有非线性影响方法的27.97%,为几乎没有非线性影响方法的52.51%;在实际实验中,该方法的相位恢复效果最好。表明采用本文方法所测量的相位效果好,误差较小。

PCB光电图像光照不均蜕化的校正及阈值分割方法

分析了CCD获取的图像光照不均蜕化产生原因.针对光照不均蜕化的印刷电路板图像的具体情况,用同态滤波器在频域空间进行滤波而增强图像,从而改善图像的目标与背景对比度.讨论了最大类间方差法,给出了其优点.为了更好的分割图像,在此基础上,考虑两类间距与各类内聚性对图像分割的不同影响,提出了一种改进的最大类间方差法.最后对光照不均蜕化的PCB光电图像用不同方法进行了实验,结果表明改进方法能更好地分割图像.

一种基于灰度冗余的融合的图像增强算法

为了改善原图像直方图像素灰度分布集中于低灰度级,与经过常规直方图均衡化处理的图像直方图像素灰度分布集中于高灰度级且均具有灰度冗余的图像增强效果,提出了一种新的图像增强算法.对原始图像进行常规直方图均衡处理,并对原始图像与进行了常规直方图均衡处理的图像分别在尽可能大的范围内进行映射,使两者变换后都尽可能去除灰度冗余而有较大的动态范围.取变换后的两图像各自的优点,融合成一幅效果最好的图像.实验结果验证了理论分析的正确性.

遥感图像融合方法研究

为了使融合图像在高空间分辨率的基础上较好地保留光谱信息,研究了高分辨率图像和多光谱图像中的高频信息的关系;在基于小波变换的图像融合方法中引入ISM模型(Inter-Band Structure Model),改进了原有的融合方法;提出了基于ISM模型与小波变换(Wavelet Transform)(简称I-W)的图像融合方法;通过与HIS方法及PCA方法进行了实验对比,结果证明:文中所提出的方法能较好地保留图像的空间和光谱信息。

探测器非线性对傅立叶变换轮廓术的影响

本文分析了探测器存在二阶、三阶非线性对傅立叶变换轮廓术的影响 ,对抽样频率的确定给出了严格的理论分析和公式推导。分析表明 :由于非线性的影响 ,必须增大抽样频率才可避免频谱混叠 ,保证傅立叶变换轮廓术的测量精度。计算机模拟实验给出了不同抽样频率对三维重建的影响 。

印制电路板线路检测研究

为了更好地进行印制电路板线路检测,提出了一种有效的检测方法.首先分析了基于直方图势函数模型的图像预处理基本原理,运用该原理对印制电路板光电图像进行预处理,得到初步去模糊去噪音后边缘图像.然后提出了一种改进Hough变换直线检测方法,由该方法可确定图像中存在直线的大致位置,从而初步提取候选区域内的特征点集.接着讨论了最小二乘法直线检测基本原理,应用最小二乘法对经过改进Hough变换初步检测出来的直线进行拟合,得到精确的直线参量,加上模式聚类方法得到最后的直线.最后对实际获取的模糊且含噪音印制电路板光电图像应用所提方法进行检测实验.结果表明,本文的方法能够更好地体现出印制电路板线路的检测.

CCD的非线性与频谱混叠的关系研究

分析了CCD的非线性产生频谱混叠问题,提出了减小频谱混叠的方法.从理论上分析了CCD的非线性产生高频分量的原因,给出了简单的物理解释和解析推导.通过计算机仿真与实验两种方法得出了CCD的非线性导致频谱混叠的结果,再通过计算机仿真方法得出结论:在存在高级次频谱成份的情况下,加密抽样可减少频谱混叠并明显提高FTP的测量准确度.

傅里叶变换轮廓术中物体高度最佳恢复条件

在分析傅里叶变换轮廓术中传统的高度与相位关系的基础上,推出了高度与相位的普通关系式,提出了物体高度最佳恢复条件的新理论,给出了简单的物理解释.由此得出结论:物体高度最佳恢复时的几何参量α(双瞳连线与参考面夹角)大小与系统几何结构参量a、b有关.计算机仿真验证了:当a=600mm、b=3000mm时,可得物体高度最佳恢复时的α=arcsin(1/5),此时所得的标准差为0.2697;作为对比:当α=0时,所得的标准差为0.2956.实验验证了:α=arcsin(1/5)时的恢复效果比α=0时的恢复效果更好些.

保留灰度级的PCB图像增强研究

从理论上分析了直方图均衡化过程中灰度级合并的原因,给出了简单的物理解释和解析推导,并讨论了该算法的缺点;为了使图像保留更多的细节信息、消除虚假轮廓、保持连续性、提高对比度,提出了保留灰度级的直方图均衡化算法,并分析了其基本原理;对CCD与显微境获取的PCB图像进行了实验,结果表明:通过该算法处理的图像比采用传统直方图均衡化算法处理的图像的效果好。

一种印刷电路板缺陷图像边缘信息提取方法

为了较好地提取印刷电路板缺陷图像边缘信息,提出了基于二阶曲线拟合、模式聚类与阈值比较法相结合的印刷电路板缺陷图像边缘信息提取方法。首先分析了最小二乘法拟合的基本原理;然后在此基础上提出了采用二阶曲线拟合法来设定阈值进行拟合得到大致的图像边缘,并分析了其基本原理;最后在模式聚类基础上利用阈值比较法选择适当阈值截取拟合曲线得到图像边缘点、去除噪声边缘点,连接各个图像边缘点可得到缺陷图像的边缘信息。用由显微镜及CCD获取的4幅印刷电路板缺陷图像进行了实验;从实验主观效果看,用该方法提取出图像边缘信息的效果较好,图像边缘比较连续,噪声点极少;从实验客观效果评价看,用该方法所得到的图像边缘信息熵较大。实验结果表明,该方法结合了二阶曲线拟合、模式聚类与阈值比较法优点,可较好地提取出印刷电路板缺陷图像的边缘信息。

PCB光电图像融合增强研究

分析了去灰度冗余的线性灰度变换与基于傅里叶变换的巴特沃斯高通滤波图像增强的基本原理,讨论了它们在图像增强中的实现方法,指出了各自的优点。为了使整体偏暗的印刷电路板(PCB)光电图像更好地增强,提出了结合两者优点的加权平均图像融合增强新方法。对由CCD获取的PCB光电图像进行了实际的图像增强实验,实验结果证明了基本原理分析的正确性。

去噪和非线性效应中滤波方法的选择研究

针对去噪和非线性效应中滤波的特点,分析了去噪和非线性效应的基本原理,给出了矩形滤波、汉宁滤波和门限滤波的方法及其优缺点,比较了这三种滤波方法对傅里叶变换轮廓术(FTP)测量准确度的影响.计算机仿真表明:对于线性系统中的去噪处理,选用门限滤波效果最佳;对于非线性效应中滤波,选用矩形滤波与汉宁滤波效果较佳.实验中主要表现为非线性效应.结果表明:用矩形滤波,物体面形恢复的最好,用门限滤波,物体面形恢复的最差.计算机仿真和实验结果都表明:矩形滤波与汉宁滤波相比较,用矩形滤波效果更佳.

印制电路板缺陷图像边缘检测

为了提取含噪声印制电路板（PCB）光板缺陷图像边缘信息,提出了一种基于混合法的图像边缘检测方法.在分析类间最大距离法图像分割基本原理的基础上提出了一种改进的类间最大距离法（IMDBC）;设计了结合中值滤波、IMDBC、改进的数学形态学边缘检测算子与LOG算子进行PCB光板缺陷图像边缘检测的混合方法.用CCD及显微镜成像系统获取4幅PCB光板缺陷图像,结果表明：用本文方法提取出的图像边缘信息清晰且较精确,噪声点较少,所得到的4幅图像优质系数是其它6种方法的1.0111-1.3586倍.

双频光栅傅里叶变换轮廓术频谱混叠研究

讨论了用双频光栅方法对包含突变成份的物体产生的变形条纹进行傅里叶变换时,可能会出现频谱混叠问题.推出了低频光栅的频谱f1与高频光栅的频谱f2不相互混叠的条件,分析了探测器非线性会引起同一光栅间频谱发生混叠情况.考虑到通常情况下低频光栅频谱f1与高频光栅频谱f2的混叠起主要作用,因此在该情况下用计算机仿真与实验验证了:当f2<2f1时,f1与f2相互混叠,物体面形难以恢复;当f2>2f1时,f1与f2不相互混叠,物体面形恢复得很好.

广义全变分与巴特沃斯高通滤波融合图像去噪

为了得到既可保留图像低频信息又可增强图像高频信息的去噪后的图像,提出了一种广义全变分范数与巴特沃斯高通滤波器融合的图像去噪方法。分析了广义全变分范数的图像去噪模型基本原理,给出了其优点与缺点;讨论了改进的巴特沃斯高通滤波器图像去噪方法,指出了其优点及不足之处;结合两者的优点,将两种去噪方法进行融合而得到了一种可增强对比度和保留边缘细节的图像去噪方法。计算机仿真的主观与客观实验结果证明了基本原理分析的正确性。