单目视觉目标距离测量方法研究

提出了一种利用单目视觉测量目标距离的方法.当目标与光学系统的距离变化时,其共轭像面的位置也发生相应的变化,而摄像头的CCD是固定的,因此在CCD上得到的是模糊度不同的图像.利用小波变换对得到的图像进行处理,检测模糊图像边缘的宽度,再利用三次样条插值运算计算出目标至光学系统的实际距离.实验结果表明该方法是可行的.

利用重心原理的图像目标最小外接矩形快速算法

提出了一种基于重心原理的求取目标最小外接矩形的快速算法——寻找主轴法。利用重心原理确定水平主轴与垂直主轴的初始位置和旋转中心,根据水平主轴确定目标的初始外接矩形,在水平主轴和垂直主轴构成的锐角区域内,旋转外接矩形,找到面积最小的外接矩形,作为寻优目标。该算法利用重心原理确定的主轴初始位置非常有效,缩小了搜索区间,减少了整个寻优过程中的旋转次数,并且仅旋转用直线方程表示的主轴,大大减少了运算量,有效提高了运算速度,可以快速找到目标的最小外接矩形。

公顷产10000kg小麦氮素和干物质积累与分配特性

以泰山23和济麦22为试验品种,通过连续2年的田间试验,对单产高达10000kghm?2的小麦进行了施氮量和氮素吸收转运和分配特性的研究。在2006—2007年生长季,随着施氮量的增加,小麦籽粒产量先增加后降低,施纯氮240kghm-2(N240)和270kghm-2(N270)处理的产量分别达9954.73kghm-2和10647.02kghm-2,比不施氮肥处理(N0)分别增加11.20%和18.93%。与N0处理相比,施氮处理显著增加了小麦植株氮素积累量、籽粒氮素积累量和开花后营养器官氮素向籽粒的转运量;随着施氮量的增加,成熟期小麦植株氮素积累量呈先增后降趋势,以N270处理最高;开花后营养器官氮素向小麦籽粒转运量和转运率先升后降,转运量以N270处理最大,为213.78kghm-2;而转运率以N240处理最高,为67.98%。随施氮量的增加,小麦成熟期各器官干物质积累量、花后营养器官干物质再分配量和再分配率先增后降,均以N270处理最高;开花后干物质积累对籽粒的贡献率亦呈先增后降的趋势,以N240处理最高。2005—2006年的试验结果呈相同变化趋势。在本试验条件下,小麦产量水平达10000kghm-2时的适宜施氮量为240～270kghm-2,可供生产中参考。

水下光学监控系统照明方式的研究

提出了一种确定水下光学监控系统中照明光源方向角和安装位置的方法.利用光在水中的传输特性,分析了传输距离、体积散射函数、散射角和小体积元的影响,以及照明光源不同方向角产生的不同照明效果.据此提出了光源方向角的确定原则,即在满足监控区域要求的前提下,照明光源的方向角应该选取散射角最大的方向.在视场角为45°时,光源方向角应为67.5°.根据监控范围边界的要求以及光源方向角,确定光源安装位置.实际应用结果表明,此方法可以很好地满足水下光学监控系统的要求.

基于LabVIEW的多通道槽波地震数据采集系统

在槽波地震勘探实验当中,准确地采集和存储地震数据是至关重要的。文中介绍了一种基于虚拟仪器(Lab VIEW)的地震数据采集系统,将三通道数据采集、数据解析、波形显示、存储及数据回放集成在一起,解决了以往实现多通道同步采集十分困难的问题。采用了STM32的USB虚拟串口,提高了接口的传输速率;采用了多线程技术和队列技术,解决了通道之间的同步问题;采用了基于ParksMc Clellan算法的FIR滤波器对信号进行处理,消除了外部噪声信号的干扰。实验结果表明,该系统采集到的信号同步性能好、信噪比高、失真度小。

矿灯智能充电监测管理系统设计

针对目前矿灯充电监测管理系统存在扩展性不强、通信方式单一、故障点难以定位等问题,设计了一种矿灯智能充电监测管理系统。该系统充电单元实时采集矿灯状态,控制单元通过RS485总线接收矿灯状态信息并通过CAN总线发送至CAN转以太网模块,然后通过以太网上传至服务器,监控软件根据服务器上传的数据显示矿灯状态,同时可下发矿工信息至充电单元。测试结果表明,该系统可准确地采集矿灯状态,实现对矿灯的实时监控和矿工的信息管理。

水下运动目标实时检测算法研究

针对水下复杂环境情况,提出了一种快速实时检测水下运动目标的算法.在分析水下图像特性的基础上,对图像序列进行帧间差值运算得到差分图像,选择合适的阈值,对差分图像进行二值化和图像分割算法.结合差分图像中目标是由于待检测目标运动形成的特点,提出了衡量二值目标形状的线度指标的定义,可以描述目标的形状,从而实现快速实时检测水下运动目标.

高功率激光参量诊断技术研究

研究了如何准确测量惯性约束聚变实验中的激光能量和脉冲时间波形.从主光路上引出一束光,经衰减器后送入能量计,能量计放大器输出的模拟信号经归一化处理、A/D转换后输入8098单片机.数据采集完成后,再通过光耦合通信网和接口电路传输到中央控制室.通过超高速光电探测器把另一束激光转换为电脉冲信号,输入示波器,再经过GPIB总线接口和GPIB-LAN适配器AD007,使用虚拟仪器(VISA)语言经千兆以太网传输到中央控制室.对脉冲波形数据用小波滤波和自适应算法提取出脉冲时间波形参量.

基于Ad Hoc的微震监测数据传输系统设计

微震监测网络具有节点间距大、分布范围广、数据量大的特点,其数据传输方式仍以有线传输为主,存在线缆铺设困难和成本高等问题。设计基于Ad Hoc的微震监测数据传输系统,利用远距离无线网络模块和Ad Hoc技术,结合AODV无线路由协议,在无需其他基础设施的情况下即可实现数据的多跳转发,从而实现整个网络的数据传输。实验结果表明,该系统布置灵活方便、成本低,同时具有传输时延短、数据传输速率高的特点。

分布式多通道同步采集系统设计

为实现分布式微震采集系统中各个采集终端之间以及同一采集终端多个通道之间的同步,设计了一种分布式多通道同步微震信号采集系统。利用ADS1278解决了同一采集终端多通道之间的同步采集问题,同时使用GPS时钟同步的方法解决了不同采集终端间的同步问题,在GPS设计中提出了时钟分相算法测量1 pps信号和本地秒脉冲时间误差,通过PID算法计算得到恒温晶振的频率偏差控制量来调整恒温晶振,最终使1 pps信号和本地秒脉冲信号高精度同步,从而实现不同终端之间的采样时钟同步。实验结果表明,不同数据采集终端之间的同步精度优于500 ns,实现了分布式多通道同步信号采集。

高动态范围微震信号采集系统设计

为了提高微震信号的采集范围和信噪比,设计了一种高动态范围微震信号采集系统。该系统根据采集信号的幅度选择放大器增益,将信号调整到适合的A/D采样范围,然后对信号进行数字滤波处理并通过RS422接口传输至上位机。测试结果表明,该系统动态范围可达136dB,能准确采集强弱不同的微震信号。

基于FPGA的高精度同步测量系统

为精确便捷的测量同步信号相位差的大小和稳定性,文中设计了一款基于FPGA的高精度同步信号测量系统。提出了一种在时钟频率较低的情况下提高相位差测量分辨率的算法,算法的实现和系统的控制用FPGA来完成。该系统能够精准地测量并储存两路同步信号在某段时间内产生的相位差,可用LCD显示,也可在上位机上画出某段时间相位差变化曲线,以便对同步信号的可靠性做出更精准的评估。系统已用于某矿区地质勘探仪的同步信号的测量中。

基于RST-NMF模型的微震信号时频分析和识别

针对微震信号难以精确识别的问题,提出一种基于RST-NMF微震信号时频分析和分类方法。首先对微震信号进行S变换得到时频矩阵,然后在频率方向上进行重排,再借助非负矩阵分解技术得到时、频域的分解向量,从中提取宏观、微观统计量构造信号的特征空间,最后采用SVM进行分类。在三道沟井田的试验结果表明,RST时频分析方法对频域分散的能量团有很好的聚集性,时频矩阵经NMF分解最大程度上获取微震信号的局部特征和内在联系,提取分解向量的宏观和微观统计量保证了信号特征空间的完备性,有效地避免了分类时过拟合的发生,分类准确率达到了94%。

标准表法流量标准装置的设计

通过对标准表的数据进行回归分析 ,采用预估算法 ,对标准表的实测值进行补偿。经数据采集卡把标准表和被测表的数据输入计算机 ,按校验规程对数据进行处理 ,得出被校表的参数。

基于图像采集的膜式燃气表检定系统设计

根据JJG577-2005膜式燃气表检定规程,针对仅有机械计数器而没有电信号输出的膜式燃气表的检定,设计了基于图像采集和标准表法的燃气表检定系统。利用摄像头和图像采集卡,摄取被检表机械计数器读数的瞬时图像,解决了读数的准确采集问题,减少了人工误差,提高了检定准确度。经燃气公司实际应用表明,该系统使用方便,提高了检定效率和检定质量,效果良好。

基于VC和GPIB的数字示波器远程控制

以Tektronix公司生产的TDS6604B数字存储示波器为例,选用GPIB-LAN适配器AD007,构成远程控制系统。采用VC++6.0编程语言为软件开发工具,在辅助软件TekVISA和动态链接库tktds6k_32.dll基础上,实现数字示波器的远程控制,完成示波器参数设置、波形采集和保存、波形显示和数据处理等功能。结果表明,这种远程控制方法方便有效,非常实用,适合于科研实验和工程项目中使用。

微震定位系统中拾震器布阵研究

对微震监测中拾震器阵列进行科学有效的布置是保证微震定位系统能有效运行的一个关键条件,设计了4种拾震器阵列布设方案,使煤矿中微震定位监测系统运行得更加科学有效。首先建立复杂地质模型,利用微变网格射线追踪正演模拟出微震源起震到拾震器阵列接收信号的过程,然后在施加随机扰动的情况下,利用粒子群-神经网络算法(PSO-BP)反演推算出震源位置,最后通过震源位置的误差来分析各个布阵方案的特点,同时分析了阵列中拾震器数量的合理值。研究结果表明,在微震监测系统中拾震器利用率最高的情况下,可以给出准确、合理、有效的拾震器布阵方案。

水下电视图像预处理方法研究

分析了水下图像特性,对比了迭代阈值法、减去固定背景法、减去当前背景法、数学形态学方法4种常用方法的预处理结果,指出了它们的不足,并提出了基于小波边缘检测的水下图像预处理算法。实际应用表明,新算法处理效果很好,能够满足水下智能监控系统的要求。

一种简易气体流量计检定装置的设计

全面介绍了一种简易气体流量计检定装置的设计。计算机通过串行口控制变频器,自动改变气体流量,标准表和被校表的流量、温度、压力等参数通过数据采集卡输入计算机中,使用神经网络算法对标准表数据进行补偿,按照检定规程,合理设计软件。实际运行结果表明该设计是完全可行的。

基于GPRS的无线抄表系统的软件设计

利用GPRS网络和Internet网络,使用Visual C++语言设计了无线抄表系统的软件。采用了Active X控件I、nter-net编程、多线程、数据库管理等技术,使该软件具有实时通信、可靠性高、适用范围广、运行费用低的特点,已在现场投入运行,效果良好。