微机械薄膜变形镜校正性能及控制算法

通过对微机械薄膜变形镜影响函数矩阵的奇异值分解,构建了变形镜可以校正的像差模式空间,分析了变形镜对正交基模式的校正能力和校正范围,提出了一种变形镜闭环迭代控制算法。通过对影响函数矩阵低秩近似的方法滤除校正性能较差的基模式的影响,实现了对畸变像差的有选择校正。以人眼出射波前为对象进行实验,通过比较不同模式项数校正时的效果,确定了最优校正模式项数的范围,通过设置残差容限的方法,消除了人眼晃动和眨眼的影响。实验结果表明:控制算法能通过选择合适的校正项数,提高变形镜的校正性能,并获取到了高清晰度的人眼视网膜图像,为眼科疾病诊断和治疗提供了一种新的观察手段。

数字图像处理技术在棒材计数中的应用

利用数码相机获取棒材端面的图像,通过对图像格式转化、灰度化处理得到灰度图像,再进行平滑处理抑制噪声、锐化处理突出目标、选择合适的阈值转换为二值图像,然后进行形态学腐蚀操作去掉棒材之间的粘连,最终得到分割效果较好的图像,为后续棒材的计数奠定了基础。

微机械薄膜变形镜的闭环校正模型

介绍了微机械薄膜变形镜(MMDM)面形影响函数的意义,并测量了Oko公司37通道MMDM的面形影响函数矩阵,实验验证了镜面形变和单个驱动电极电压平方之间的线性关系,分析了变形镜的校正能力,建立了自适应光学系统闭环校正的模型。搭建基于MMDM的自适应光学实验系统,采用人眼出射波前作为原始波前进行实验,结果表明,模型能快速有效的对动态畸变波前进行校正,为基于MMDM的自适应光学系统提供了算法支持。

基于乘子法的微机械薄膜变形镜电压求解方法

为了解决微机械薄膜变形镜控制电压容易超出可行域范围的问题,提出了一种基于乘子法的电压求解方法。将控制电压求解的约束最优化问题,转化为求解一系列无约束最优化问题。该算法不但保证了最优解一定在可行域范围内,消除了常用算法采用"截止电压"方法带来的误差,而且还克服了罚函数法因惩罚因子取的太大而带来的病态问题。搭建基于OKO公司37通道微机械薄膜变形镜的自适应光学实验系统,分别以模拟眼和人眼出射波前为入射畸变波前进行实验。与常用算法进行对比分析,结果表明,乘子算法在稳定性和快速性上更优,为搭建小型化、低成本的人眼波前像差校正系统提供了算法支持。

高超声速压缩拐角峰值热流位置预测模型研究

旨在通过建立高超声速压缩拐角流动的再附点附近的模型理论来揭示峰值热流的产生机理以及如何可靠预测其位置.首先,分析再附点附近流动特征,提出了基于可压缩斜驻点流动模型来近似该处的局部流动.其次,近似求解了该流动模型,发现边界层厚度存在极小值的特征,从而揭示了再附点后峰值热流的产生机理,并由此得到了再附点和峰值热流点间距离的半解析半数值估算方法.最后,对此结果作了数值验证,并做了讨论.

一种新的二值图像连通区域准确标记算法

在分析已有区域标记算法的基础上,提出了一种新的二值图像连通区域准确标记算法。顺序扫描和标记二值图像的各个像素点,准确判断标记过程中出现的标记冲突,并建立标记冲突的模型,在算法中增加回溯扫描算法,消除标记冲突引起的标记误差。实验证明该算法可以准确标记出各种形状的连通区域,和已有算法相比扫描重复率低、运行准确、速度快,具有很好的应用前景。

高超声速飞行器前驻点热流数值模拟的物理准则研究

通过建立高超声速飞行器前驻点处沿驻点线的准一维流简化模型,再将头激波后流场分为无粘区和近壁粘性区,然后从N-S方程组出发,利用流场对称性和量级分析方法,最终推导出驻点邻域简化控制方程组,并证明了其流动具有边界层型特征.在此基础上,根据该控制方程组,给出了计算结果应满足的壁面驻点以及沿驻点线的相容关系,成为热流CFD计算准确与否应遵循的物理准则.最后通过算例验证了物理准则作为热流CFD计算可靠性判据的正确性.

几种人眼波前像差重建算法的对比研究

介绍了基于Hartmann-Shack传感器的Zernike模式法人眼波前像差重建模型和包括Gram-Schmidt正交变换?Householder变换和奇异值分解在内的3种算法的具体推导过程以及对比分析结论,并利用实验测量数据进行了仿真,结果表明3种算法精度相当,奇异值分解算法是较为理想的人眼波前像差重建算法。

基于近红外光谱的人眼像差校正系统中变形镜性能对比研究

对比分析了基于近红外光谱的人眼像差校正系统中两种微机械薄膜变形镜(OKO37单元和BMC140单元)的结构特征和空间特性,着重对变形镜的影响函数进行了主成分研究,建立了变形镜电压控制模型,并通过调整参数d确定变形镜最优控制模式。最后对Zernike单位模式波前像差和Thibos模式人眼波前像差进行拟合仿真实验,结果表明BMC140单元变形镜对Zernike各阶模式的拟合能力均为OKO37单元变形镜的2倍以上。对RMS均值为0.683λ(λ=0.785μm)的Thibos模式人眼像差,BMC变形镜校正后残余像差RMS值为0.063λ,达到了光学系统的衍射极限(λ/14)。而OKO变形镜由于受相邻电极交连值大、电极分布密度小等因素的影响,其校正能力不及BMC变形镜,残余像差RMS值为0.168λ。本方法也可用于其他种类变形镜的性能评估。

数字图像处理及特征测量技术研究

分析了数字图像处理技术主要特点,概述了数字图像处理技术主要应用领域,并分析了数字图像特征测量技术。阐述了数字图像的基本特征及其测量方法,其指导思想及基本方法对研究图像特征测量有重要的借鉴意义。

Hartmann-Shack传感器结构参量的自基准标定

提出一种标定Hartmann-Shack波前传感器结构参量的新方法,通过基于Zernike多项式的模式复原算法推导出公式,结合实验手段获得相应数据,处理后得到微透镜阵列到CCD之间的距离.该方法有效改善了以微透镜焦距代替实际参量计算斜率引入较大误差的状况,在降低传感器装配准确度要求的同时,提高了Hartmann-Shack波前传感器的探测准确度.经实验验证该方法在一般实验条件下即可获得满意效果.

基于图的机械系统拓扑结构的数据存储

应用图论的概念和建模理论,分析了机械系统机构图和拓扑结构图的关系,提出了一种新的基于图的机械系统拓扑结构的数据存储模型。该存储模型不仅解决了复杂多体系统的存储结构问题,避免了非树形多体向树形多体的切除转换,而且使树形多体系统和非树形多体系统从数学建模到数据存储达到高度一致。

基于图像处理的玉米质量检测技术研究

玉米是最重要的饲料生产原料,玉米质量自动检测技术的提高有利于提高饲料质量和饲料安全。利用CCD传感器采集玉米籽粒图像,对图像依次进行图像灰度化、图像平滑、图像锐化、图像分割、边缘检测等方面的试验,提出了一系列简洁、高效的图像处理方法,作为玉米质量自动检测的基础,为下一步的处理作了准备,有重要的实际意义。

一种基于Web的电子图档管理系统的设计

概述了电子图档管理系统的意义,分析了L inux环境下应用A pache、PHP、M ySQL等技术开发基于W eb的电子图档管理系统的方法及过程,并且对系统开发环境、图档数据库的设计及图档管理模块的设计等关键方面进行了说明。

计算机视觉技术在农业机械中的应用

分析了计算机视觉技术的特点,概述了其发展过程;回顾和综述了计算机视觉技术在自动检测机械、智能收获机械、农业智能加工机械、智能田间作业机械等方面的应用;提出了计算机视觉技术在农业机械应用研究中需要重点解决的几个问题。

视网膜细胞显微镜的照明系统

为满足视网膜细胞成像照明光束的高亮度、窄谱宽要求,提出了一种用于视网膜细胞成像的照明系统,将半导体激光器发出的632.8nm激光耦合到芯径为105μm的多模光纤中,用聚光镜将多模光纤的出光端汇聚到一个旋转毛玻璃上,再用一个投射物镜将毛玻璃上的光源像投射到眼睛里照亮视网膜。试验发现该照明方法很好地消除了激光散斑,满足视网膜显微成像对高亮度光源的要求,光源有较窄的谱宽,成像系统色差很小,成像质量优于采用传统氙灯做照明光源的图像。该照明系统能较好地满足视网膜显微成像。

探讨节能施工技术在房屋建筑施工中的应用

近年来，我国建筑业快速发展，建筑能源消耗也逐渐增加，随之而来的能源浪费问题也日益突出。为了实现建筑业的可持续发展，必须在房屋建筑工程施工中使用节能施工技术。在建筑行业中使用节能施工技术，对于降低建筑能耗，实现建筑行业本身功能具有极大的优势。基于此，本文探讨节能施工技术在房屋建筑工程施工中的应用。本文主要分三部分进行，首先介绍了在建筑企业施工节能技术的重要性；然后分析房屋建筑工程施工中节能技术的施工要求：最后从门窗、外墙、屋面以及地面、砌筑四个方面探讨节能施工技术在房屋建筑工程施工中的应用。

基于Web的电子图档管理系统的开发

概述了图档管理系统的意义,分析了Linux环境下应用Apache、PHP、MySQL等技术开发基于Web的图档管理系统的方法及过程,并且从系统开发环境、图档数据库的设计及图档管理模块的开发等方面进行了说明.

一种基于Shack-Hartmann传感器的自适应波前重建算法

波前重建是自适应光学系统中的一个重要环节,对系统性能影响明显。研究了一种无参考输入光条件下,基于Shack-Hartmann波前传感器的自适应波前重建算法,能根据实际光斑图的特点,自动确定探测窗口,计算实际质心、参考质心,选择重建区域和获取入射波前的Zerhike模式系数,讨论了参考质心选择对波前重建结果的影响。搭建自适应光学系统,通过测量和校正模拟大气像差对重建算法进行了验证。实验结果表明,基于该重建算法的自适应光学系统可以把大气扰动引起的波前像差校正到0.1λ以下,获得接近衍射极限的成像质量,说明该重建算法具有可靠性与实用性。

漓江旅游航运补水工程综述

对漓江旅游航运一、二期补水工程设计进行了后评估。阐述了已运行多年的青狮潭水库作为一期补水工程，如何发挥水库潜在的调节能力，使水库在保持原灌溉、发电效益的基础上，增加为旅游服务的新效益，分析了各部门的用水需要、水库供水分配及蓄水与需水之间的矛盾，从近几年设计的几个补水工程评价一期工程的经济性、合理性及效益的广泛性，并对设计、施工、运行过程中各部门提出的一些设计问题提出了看法。