MEMS惯性测量组合初始标定方法研究

为了降低MEMS惯性测量组合(IMU)的测试成本,提出一种借助于机器视觉技术标定MEMS惯性测量组合的方法。综合考虑了3个加速度计和3个陀螺仪的标定因数、零偏误差和安装方位误差因素的影响,建立了IMU数学模型。在外力的推动下,悬挂于2个屏幕之间的IMU作不规则运动,安装在IMU上的2根准直激光束在屏幕上生成4个指示光斑。借助于双目三维重构技术测量指示光斑在世界坐标系内的坐标,然后应用欧拉角算法确定载体坐标系相对于世界坐标系的旋转角速度向量和线加速度向量。求解IMU数学模型,确定模型中的待定参数。实验结果表明:该文给出的方法可以准确测量载体坐标系相对于世界坐标系的旋转角速度向量和线加速度向量。

三维重构不确定度的两阶估计方法

通过分析三维重构系统视场内3D点的重构不确定度,可以有针对性地优化系统配置,改善实验条件。给出了一种借助于不确定度传递原理估计三维重构不确定度的方法,该方法同时考虑了相机标定和重构3D点过程中的不确定度传递。相机模型参数既是相机标定过程的输出变量,又是重构3D点过程的输入变量,因此可将三维重构过程看作一个两阶系统。针对非线性相机模型给出了三维重构过程中不确定度传递的解析表达式。应用蒙特卡罗算法对文中提出的方法做了验证,并给出了一些典型的应用实例。实验结果表明,三维重构不确定度的估计值至少具有1位有效数字,同时也表明该方法是可行的。

基于多线程的精密离心机测试系统设计

根据精密离心机工作原理,设计了精密离心机测试系统。系统采用主从式体系结构,上位机安装在离心机大臂内,同时测量动态半径、动态失准角和主轴转速等参数,并且通过串口将测得的数据传送给下位机。为了提高测试系统的实时性,测试软件采用了多线程技术。文中给出了各线程之间的相互关系,并讨论了C++Builder 6多线程编程的几个关键问题。

基于立体视觉的风洞模型姿态测量方法

探讨一种基于立体视觉的风洞模型姿态测量新方法。在模型壳体上安装一个可生成2根双向准直激光束的合作目标,然后将模型安放在两个幕墙之间。投射在幕墙表面的激光束生成4个指示光斑,借助于立体视觉技术测量出每个指示光斑在世界坐标系内的3D坐标,然后根据向量的坐标变换原理确定风洞模型的姿态。给出了确定模型姿态的解析表达式,此外在实验室环境下对该方法作了验证,初步的实验结果表明:当幕墙间距约为6m时,姿态角的最大测量误差不超过0.05°。

立体视觉测量中的摄像机优化布局

通过合理布置摄像机的安装方位,可进一步提高立体视觉测量系统的测量精度。将遗传算法应用于求解摄像机优化布局的问题,以摄像机安装方位参数为优化变量,并将摄像机优化布局的目标确定为:寻求最佳的摄像机安装方位参数,使空间点目标的三维重构不确定度最小。采用三维重构不确定度两阶估计方法,即同时考虑摄像机标定和空间点目标三维重构过程中的不确定度传递问题。在Matlab环境下,利用GATBX遗传算法工具箱对该方法进行验证。仿真实验结果表明:经过50代遗传迭代后,可得到优化变量的最优解。

基于蒙特卡罗方法的边界检测不确定度估计

探讨基于蒙特卡罗方法的边界检测不确定度评定方法。首先给出一种用于估计像素强度不确定度的方法,使用该方法,由一帧测量图像就可以估计出图像中任意一个像素的强度不确定度。在此基础上,将蒙特卡罗方法应用于边界特征检测不确定度的评定中。通过实验对文中给出的方法做了验证,实验结果表明,使用该方法可以准确估计出边界特征检测结果的不确定度。

基于PSO/GA的立体视觉测量系统优化布局

探讨一种基于PSO/GA(粒子群优化/遗传算法)混合算法的立体视觉测量系统优化布局方法。以空间点目标的三维重构不确定度最小为目标,构建了立体视觉测量系统优化布局的目标函数。通过实例阐述了使用PSO/GA混合算法求解系统最优布局参数的过程,并且在MATLAB环境下对该方法做了验证。仿真实验结果表明:与传统的粒子群优化算法和遗传算法相比,使用PSO/GA混合算法得到的最佳个体适应度曲线上升速度最快,而且求得的系统最优布局参数使空间点目标的三维重构不确定度最小。

基于OPNET Simulator的低压电力线载波通信路由算法仿真

为了提高低压电力线载波通信的可靠性,以基于传输矩阵的动态路由算法为例,探讨基于OPNET Simulator的低压电力线载波通信路由算法。探讨数据帧设计、进程建模、节点建模和网络结构建模的方法,由仿真结果可以分别确定创建传输矩阵所需时间与传输速率和节点数量之间的关系。

低压电力线载波自动抄表系统设计中的关键问题

设计了一种以C8051F系列微处理器与ST7538Q载波芯片为核心元件的电力线载波Modem。为了提高自动抄表系统的可靠性,探讨了基于人工蛛网与Dijkstra算法相结合的路由组网策略。针对系统存在故障节点的情况,以双层蛛网为例作了仿真分析,仿真结果表明:采用Dijkstra算法比遗传算法的求解速度快,搜索到最优路径的成功率也较高。

一种标定陀螺仪的新方法

给出一种能够模拟陀螺仪实际工作条件的标定方法.将陀螺仪安装在飞行器模型内部,飞行器模型悬挂在2个平行屏幕之间并且在外力的推动下作无规则运动,在飞行器模型上安装2根双向准直激光束,激光束在屏幕上生成4个指示光斑,利用双目视觉测量技术测量指示光斑在三维空间内的坐标,然后借助于欧拉角算法确定飞行器模型的姿态,最后结合陀螺仪的输出信号对陀螺仪进行标定.对飞行器模型姿态的测量误差作了详细的分析,结果显示该方法可以精确测量飞行器模型的姿态.

角点检测不确定度评定方法

提出一种评定角点检测不确定度的新方法。建立了一个像素强度不确定度数学模型,该数学模型在像素强度不确定度与像素强度和图像梯度之间建立了联系。给出了实现角点检测不确定度评定的具体方法:首先利用像素强度不确定度数学模型估计每个参与角点检测的像素的强度不确定度,然后再用蒙特卡罗方法估计出角点检测的不确定度。以经典SUSAN角点检测算子为例,对文中提出的角点检测不确定度评定方法进行了验证。实验结果表明,使用该方法能准确地估计出角点检测结果的不确定度。

一种高精度头部受限式眼动仪

探讨了一种基于视频图像的高精度头部受限式眼动仪。在测量凝视点的过程中,被测对象将下颌放在支架上并保持头部不动,同时用摄像机拍摄其某一只眼睛的图像。根据瞳孔和普尔钦亮斑在眼部图像中的相对位置,确定被测对象在计算机显示器上的凝视点坐标。文中不仅给出了凝视点测量数学模型,还给出了瞳孔和普尔钦亮斑的识别方法。为了识别瞳孔和普尔钦亮斑,首先将眼部图像转换为二值图像,然后采用F.Chang等人提出的方法标记二值图像中的每个团块。在此基础上,根据各团块的面积和形状分别识别眼部图像中的瞳孔和普尔钦亮斑。文中也给出了部分实验结果,实验结果表明:实验装置的最大平均测量误差为0.62°。

低成本GPS时钟同步服务器设计

设计了一种基于NTPv4协议的低成本GPS时钟同步服务器,该时钟同步服务器工作于客户/服务器模式,并在网络中作为主服务器使用。以LPC1768微处理器为核心,设计了时钟同步服务器的硬件电路。采用GR-87型GPS接收机作为GPS模块,文中不仅给出了GPS接收机与LPC1768微处理器的连接方式,还给出了从NMEA-0183消息中解析当前日期和时间的方法。采用DP83848H芯片作为以太网物理层芯片,设计了时钟同步服务器的以太网接口电路。最后,还给出了实现时钟同步的算法。

激光跟踪仪在摄像机标定中的应用

使用激光跟踪仪标定摄像机的方法主要解决2个问题:(1)如何生成传统标定方法需要使用的控制点;(2)如何精确测量控制点的三维世界坐标。在摄像机的视场中安放一块表面平整的标定板,然后把激光跟踪仪的测量光束直接投射在标定板的表面上,在标定板表面生成的指示光斑被用作标定摄像机的控制点。用激光跟踪仪测量出标定板平面的方程,然后将测量光束看作一条直线,由测量光束和标定板平面的方程求解控制点的三维世界坐标。通过实验对该方法做了验证,实验结果表明:该方法适合标定视场较大的摄像机,而且可以获得较高的测量精度。

基于OPNET Simulator的低压PLCC路由算法仿真研究

低压电力线载波通信（PLCC）是一种利用现有低压电力线传输信息的技术。由于电力线具有高时变、高噪声、高衰减的载波特点，为了提高低压PLCC的可靠性，研究低压PLCC的路由算法显得尤为重要。本文以基于传输矩阵的动态路由算法为例，探讨基于OPNET Simulator的低压PLCC路由算法的仿真方法，文中分别探讨了通讯协议帧设计、进程建模、节点建模和网络结构建模的方法。最后，文中也给出了部分实验结果，由这些实验结果可以分别确定数据传输速度和设备数量对系统初始化时间的影响，此外仿真实验的结果可以为实际的网络开发提供参考。

用Delphi开发质谱图扫描图像识别系统

从图像文件中获取图像灰度信息是传统的图像处理与识别技术所采取的方法。本文提出了利用Ｄｅｌｐｈｉ提供的Ｃａｎｖａｓ 对象获取图像灰度信息的方法，为了充分体现这种方法的优点，本文对如何用它识别质谱图扫描图像进行了详细的论述。

质谱图扫描图像的智能识别

本文介绍了质谱图扫描图像的识别方法，包括边界识别、标尺识别、谱峰识别三部分。采用Ｄｅｌｐｈｉ３ ．０ 作为软件开发工具，文中给出了部分程序源代码。

火电专业热工测量及仪表课程教学改革与实践

为了满足培养"具有实践能力,创新精神和创业意识"人才的需要,根据火电专业专科学生的特点,本文对"热工测量及仪表"课程在教学内容、教学方法、实践教学以及师资队伍建设等方面进行有效的改革探索和实践。

新型根管治疗灭菌器的研制与开发

目的研制开发一种适合对根管治疗小器械快速灭菌的灭菌器。方法仿照日本SL灭菌器的工作原理制造出新型根管治疗灭菌器,检测其升温情况,用细菌培养法检测其灭菌效果,并与高温高压消毒效果进行比较。结果新型根管治疗灭菌器接通电源208.8 s可以达到设定温度(285±3)℃,7 s的灭菌效果与高温高压(Eurouda灭菌器E6-18/24)无区别。结论新型根管治疗灭菌器消毒灭菌效果可靠。

基于多任务卷积神经网络的实时人眼检测方法

针对戴眼镜、人脸姿态变化以及眯眼睛等复杂场景,提出了一种基于多任务卷积神经网络(MultiTask CascadedConvolutionalNetworks,MTCNN)的人眼检测算法。针对性地调整与优化网络,删除landmark部分以简化网络结构,进而调整网络的输入尺寸,使模型更适用于人眼检测。实验结果表明,基于MTCNN的人眼检测算法在数据集上准确率达92.1%,图形处理器(GraphicsProcessingUnit,GPU)检测速度达112frames/s,可以有效兼顾实时性与准确性。