利用斜齿离合升频机制实现瓦级输出的超低频电磁式振动能量收集器

目前,大多数的能量收集器从低频运动中只能收集到较少的能量,且能量收集效率较低.低频激励下发电输出能量低是当前限制电磁俘能器多场景应用的关键问题,而电磁感应发电作为目前应用广泛且较为成熟的发电技术,具有高功率输出,被广泛应用于能量收集领域,有望解决这一技术瓶颈.文章提出了一种基于斜齿离合传动系统的电磁式振动俘能器,以系统性解决输出频率低和能量转化时间短的问题.俘能器的机械传动系统由直线−旋转转化模块、牙嵌离合模块和能量存储/释放模块3部分构成,可将外界低频、不规则的瞬时激励(约0.2~5 Hz)转化为高频、连续的单向旋转运动以实现能量转换效率最大化.对所提出的俘能器建立了机电耦合动力学模型并进行实验验证.研究结果表明,俘能器在外界脉冲激励下可以实现开路状态长达30 s的输出;接入负载后惯性旋转运动的最高转速可达750 r/min,并实现了运动频率从0.17~50 Hz的近300倍提升;单层发电模块的峰值功率可达1.25 W,两层发电模块并联输出2.5 W的峰值功率,可实现134 mW平均输出功率.此外,其紧凑高效的传动结构设计使得俘能器可以进一步集成到可穿戴设备中,在人体能量收集领域和构建自供能物联网传感节点等方向具有重要意义.

基于Contourlet统计特性的无参考图像质量评价

利用Contourlet统计特征建立自然统计模型与待评价图像模型,提出了Contourlet域无参考图像质量评价方法(SCIQA)。通过在主观数据库上的实验表明,无论同种干扰类型的图像还是多种干扰图像集合,SCIQA均明显优于经典全参考算法和通用型无参考算法,并且具有较强的通用性。

基于CMOS传感器的图像质量评价

根据基于CMOS传感器的成像设备所获取图像的特点,提出一种针对CMOS传感器的全参考图像质量评价算法。该算法利用方向梯度直方图和信息熵理论建立图像结构规则度的有效表达方式,并结合结构规则度和亮度信息表征图像的质量。实验结果表明:对于多类常见干扰图像,所提算法的客观分数与图像主观分数的相关系数可达到0.95以上。该算法可以作为评估和提升CMOS传感器性能、改善相机成像质量的重要基准。

航天器用无线健康监测系统设计

航天器面临重复起降以及大温差、强振动以及剧烈冲击的复杂使用环境,为提升其使用性和维护性,提升航天器全生命周期内对其结构体能力数据的获取,需全天候监测航天器结构体的健康状况,并开展结构健康管理技术研究。通过无线的方式实现对航天器内外各敏感测点的数据采集、数据传输并汇总处理数据,实现航天器结构体全方位全天候健康监测的功能。本文对航天器用无线健康监测系统开展了设计研究,并实现了航天器无线健康监测系统的原理样机实施。

基于梯度方向分布的图像质量评估及其应用

根据人类视觉系统的性质,提出了一种基于局部梯度方向分布的全参考图像质量评估算法。该算法利用图像的方向梯度直方图和信息熵理论提出图像结构规则度的有效表达方式,并结合结构规则度和亮度信息表征图像的质量,实验结果表明,所提算法能够有效评估多类干扰图像的质量,与人眼感知效果保持较高的一致性,适用于多领域应用。