激光测距动态多阈值误差修正技术研究

在脉冲式激光飞行时间法测距中,存在着干扰脉冲叠加到信号脉冲上升沿的情况,因此双阈值处理算法无法正确修正脉冲前沿时刻鉴别误差。提出了一种动态多阈值拟合误差修正算法,通过动态切换3个阈值门限找到最佳的拟合方式,避免因某个阈值时刻鉴别受到干扰脉冲影响导致错误的拟合修正结果。除此之外,还提出了阈值时间差关联曲线的新概念,根据修正点与关联曲线的偏离程度来动态调整阈值门限。实验测试结果表明,提出的动态多阈值误差修正方法可获得理想的修正结果,使得错误数据得以滤除,从而提高远距离目标的测距精度。

基于机器学习的激光测距墙线目标自动分类方法

在远距离激光测距领域,由于测量目标的反射面特性不同,造成相同距离下墙、线等典型目标的测量结果存在明显差异。如果能够自动区分墙线目标,对不同目标采用不同的数据处理方法,就可以提高远距离目标测距系统的精度和普适性。提出了一种基于机器学习的激光测距墙线目标自动分类方法,采用自适应k⁃Means聚类算法,根据优化条件,从原始测距数据中筛选出相似性最高的一组有用数据并剔除其余异常数据,根据回波信号特征从统计角度构建特征值空间,然后将XGBoost和逻辑回归算法进行结合实现特征数据的墙线分类模型训练。实测结果表明,本文提出的自动分类方法准确率超过98%,测距精度也明显提高。

基于图像EKF跟踪的水下激光通信APT方法

针对水下激光通信的自动对准问题,提出了一种基于图像扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter,EKF)跟踪的APT方法。通过水下相机获取激光光斑图像,利用Canny算子和Hough圆变换对激光光斑实现精确定位。根据相机标定原理建立APT对准的像素坐标转换模型,利用目标定位数据的滤波处理获取较为稳定的水下激光通信对准效果。水下实际测试结果证明,所提方法可以提高目标对准的速度和准确性,适用于近距离水下激光通信领域。

基于电阻应变片的电子秤设计与实现

电子称是日常生活中常用的测量仪器之一。系统采用电阻应变片式压力传感器将力转换为电信号,单片机STC89C51作为控制核心。电路硬件部分包括传感器模块、控制模块、A/D转换模块、按键模块、显示模块等。该系统测量误差小、结构简单、造价低廉,可实现称重、去皮、设置物品单价、计算物品金额、报警等功能。

一种适用于生物微传感器的接口电路设计

生物微传感器的感测是由生物量的变化而引起微弱电信号的改变。而微弱电信号极易受到环境因素的干扰,低压、低功耗、抗干扰能力强的生物微传感器前端接口电路可为集成微传感器的研究提供基础。基于0.18um3.3VCMOS工艺库设计一个适用于生物微传感器接口电路的仪表放大器电路。由软件仿真结果表明,采用折叠式共源共栅放大器的仪表放大器电路具有功耗低、高共模抑制比等优点。