TDI-CCD全景航空相机前向像移补偿的数字实现方法

为了提高航空相机的照相分辨率,必须对航空相机拍照时飞行方向上景物与感光介质之间存在相对运动产生的前向像移进行补偿,以使景物与感光介质在拍照过程中相对静止。分析了TDI-CCD全景航空相机产生前向像移的原因、像移补偿精度与伺服系统指标之间的关系,以及补偿机构-反射镜的工作方式;然后,提出了一种基于定点数字信号处理器的控制系统来实时实现前向像移补偿的算法。深入讨论了数字伺服控制系统中的补偿精度、算法选择、相位计算、时间约束等关键问题,并给出了一种适合于工程实际的硬件结构与软件流程。实验结果表明,速度环的稳速误差为0.85%,带来的像移为0.425μm,位置环的归位时间为0.8s,满足系统总体要求。

基于Arduino的四旋翼飞行器控制系统设计

为改善滤波效果,针对四旋翼飞行器滤波算法计算量大的问题,采用基于Kalman与DMP(Digital Motion Processing)滤波相结合的姿态数据处理算法及PID(Proportion-Integration-Differentiation)姿态控制算法,设计了四旋翼飞行器控制系统。系统硬件由Arduino控制板及四旋翼飞行器平台组成,在此平台基础上建立了飞行器动力学模型并对Kalman滤波器及PID控制器参数进行调试。实际飞行结果表明,该系统能对飞行姿态的偏移进行快速调整,调整灵敏度和稳态时间得到明显改善,有效地完成对四旋翼飞行器的稳定控制。

数字式脉搏血氧饱和度检测系统的研制

目的 研制脉搏血氧饱和度检测模块 ,可实时地对动脉血氧饱和度及心率进行连续无创地监测。方法 改变传统的以模拟技术为主要手段的处理方法 ,主要利用数字信号处理技术来完成一系列工作 ,使系统结构数字化。结果 经实验测试证明脉搏血氧饱和度检测模块结构简单 ,性能稳定 ,抗干扰性好 ,具有较高的准确性和重复性等特点。结论 该设计方案可行 ,它为脉搏血氧仪系统的数字化设计提供了一条新思路。

空间相机像移速度计算方法及DSP实现

为了精确匹配地物运动在空间相机像面上产生的像移,实现了以WGS-84坐标系下航天器位置向量及速度向量、航天器轨道坐标系下姿态角及姿态角速率作为输入参数的像移速度计算方法。首先,在原有像移速度计算模型的基础上选取惯性坐标系,降低了求解轨道倾角和降交点经度的复杂性。通过球面几何的余弦定理直接求解航天器与降交点相对地心夹角的余弦值,避开了原像移速度计算模型中通过判断卫星飞行方向和星下点纬度来求解航天器与降交点相对地心夹角余弦值这一过程。然后,有机联系星下点的经度和纬度与FLASH的地址,避开访问高程数据时繁琐的查表过程。通过分析像移速度残差对相机MTF的影响,评估了像移速度计算模型的可行性。最后,在TI的DSP上实现了像移速度的整个计算过程。分析及实验结果表明,像移速度计算残差为0.15%,引起相机的MTF下降为1%,像移速度计算时间<2ms,满足空间相机对像移速度的计算精度和计算时间等要求。

一种全方位移动机器人的运动分析与控制实现

为达到在动态环境下,对机器人进行实时控制的目的,提出一种全方位移动机器人运动控制器的设计方法.以足球机器人Robocup作为实验平台,全方位移动机器人作为研究对象,通过研究具有四组正交轮组成的移动机构运动机理,在将机器人运动进行分析的基础上,以数字信号处理器(DSP)为核心,引入专家比例积分微分(PID)速度控制器,实现了对机器人的控制.实验结果表明,该设计方法有很好的实时性和一定的鲁棒性,在实际比赛中,实现了对全方位移动机器人的快速、实时、准确控制.

POS数据在机载干涉SAR运动补偿中的应用

提出了一种利用高精度的定位定向系统(POS)数据,在SAR成像阶段实现机载干涉SAR运动补偿及图像配准的成像处理方法。该方法针对机载干涉SAR系统的双天线雷达数据对的特点,在成像阶段直接利用高精度的POS数据完成干涉SAR图像对的位置误差补偿、干涉相位误差补偿以及自动配准等过程。实际处理结果表明,该方法可以有效地提高机载干涉SAR的图像质量,改善复图像对之间的相干性,非常适用于机载双天线干涉SAR雷达数据的成像处理过程。

基于快速CCD位移探测的运动模糊图像的恢复

提出了一种可以对被任意形式的运动所造成的退化图像进行恢复的方法,给出了理论推导,并建立了一套实现系统。解决了以前的恢复方法存在的只能恢复特定运动形式(如匀速直线运动)的模糊图像的局限性问题。在主CCD曝光的同时,利用低分辨力的黑白快速CCD获得多帧图像,根据这些图像序列来计算位移,然后求得相对运动的瞬时速度,根据理论分析,点扩展函数和瞬时速度有着对应的关系,进而计算出模糊过程的点扩散函数(PSF),并用来RL迭代法来恢复模糊图像。实验结果表明,这种恢复方法对任意运动形式造成的模糊,能够得到较好的恢复效果。

基于图像序列短间隙真空开关电弧形态研究

研究短间隙真空开关电弧扩散运动特性对促进真空开关向高电压等级、大容量及智能化发展具有重要的意义。本文利用高速摄像机CMOS对真空开关电弧图像进行了采集并获得了序列电弧图像;分析了真空电弧燃烧过程扩散运动的机理及特征。综合数字图像处理技术,提出了基于二值背景差分法电弧图像燃烧扩散运动识别算法。实验结果表明:运用图像系列背景差分法可实现对真空开关电弧图像面积扩散区域进行检测,且通过计算可得到真空开关电弧在燃烧过程中不同时刻的扩散速度。

数字视频监控系统中实时运动检测系统的研究

在数字视频监控系统中,从视频流里捕获出序列图像并进行实时运动检测是一项重要的功能。采用两个进程分别实现视频图像的捕获和运动检测,命名管道作为两个进程之间数据通信的桥梁。提出了一种基于帧差交集快速视频分割法、阈值面积算法结合数学形态学运算提取运动目标区域的数字图像处理算法,然后再进行运动目标的跟踪定位,实现实时运动检测。

基于Kalman滤波的稳像技术研究

提出一种适用于视频侦察的实时电子稳像方法。采用特征点匹配法估计帧间全局运动参数,在建立参数运动模型的基础上,通过Kalman滤波确定各帧修正矢量。实验结果说明该方法可以较好地去除高频抖动,保留摄像机的主动运动,实现实时稳像。

任意运动形式模糊图像的恢复

通过理论推导,提出了一种可以对被任意形式的运动所模糊的图像进行恢复的方法,并据此给出了一套实现系统.在成像器件曝光的同时,利用低分辨率的黑白快速CCD获得多帧图像,根据这些图像序列来计算运动的位移信息,进而计算出模糊过程的点扩散函数,并用来恢复模糊图像,获得了较好的效果.

合成孔径雷达慢运动目标成像处理的研究

从运动目标的回波特性出发，讨论了目标运动参数对合成孔径雷过（ＳＡＲ）成像的影响，介绍了一种运动目标成像算法。该算法能有效地区分静止目标和运动目标，实现静止目标与运动目标分别同时成像。并给出了对ＳＡＲ运动目标模拟数据的处理结果。

海冰运动研究进展综述

对海冰运动研究的主要进展进行综合评述:概述了海冰运动学研究的发展情况,重点对海冰运动的数值模拟、浮标观测、卫星遥感、雷达图像监测和数字图像监测等技术的发展历程和关键研究成果进行总结,并根据近几十年海冰运动发展现状,立足于实际需求,考虑技术发展水平,讨论海冰运动未来研究趋势。基于现场和遥感观测开发具有更高时间、空间分辨率的海冰运动模式将是未来研究侧重的方向。

数字滤波器在非定常气动实验数据处理中的应用

过失速非定常气动测力和大迎角动导数等实验数据是动态的，其背景噪声和机械振动对天平测力的干扰很大，有时无法获得有用数据，为此必须对数据进行数字滤波处理。本文主要介绍数字滤波器的建立和应用，以及滤波器参数的选择对气动特性的影响。

MPEG音频解码中子带合成滤波器的快速算法及定点DSP实现

高质量的数字音频编解码一般都采用频域子带编解码算法 .以 MPEG- 2 Audio Layer 标准为基础 ,推导了在高质量数字音频编解码算法的子带合成滤波器模块中改进的反向离散余弦变换 ( IMDCT)快速算法 ,并讨论了加窗运算的技巧及其在定点数字信息处理 ( DSP)中实现的具体方法 .在保证运算精度的前提下 ,该基于 IDCT的快速算法在 DSP实时实现中大约可减少 2 /3的运算量与

基于DSP的运动控制器的硬件设计

以TI公司 2 0 0 0系列DSP为核心 ,设计必要的外围扩展电路 ,包括存储器译码电路、D A转换电路和CAN总线通信电路 ,共同构成高性能运动控制器 ,该控制器能够高速完成各类复杂的运动控制算法和控制策略 ,并能与控制计算机实现高速通信 ,实际应用也表明该控制器的良好性能。

基于DSP设计低功耗强震仪

介绍了一种专门使用数字信号处理器(DSP)和可编程逻辑器件(CPLD)来实现数字强震仪的低功耗设计,给出了系统的结构框图,并且就数字强震仪在硬件设计和软件实现的节能技术进行了描述。该强震仪完全能够满足自由场的强震观测和建筑物的结构观测。

电机参数对感应式同步电动机步进运动的影响

应用电机的矩阵分析方法建立了同步电机步进运动的数学模型;在此基础上,基于MATLAB中的仿真工具simulink搭建了系统的动态仿真模型,对动态过程进行了数字仿真,仿真结果可确定系统运动的最佳参数。

基于TMS320F2812 DSP的运动控制器的硬件系统设计

设计了基于DSP的运动控制器的硬件系统,主要包括以下部分:DSP运动控制电路、编码器信号采集电路、PCI总线接口电路。用可编程逻辑器件EPM570搭建光电编码器的信号采集和计数处理电路,增强系统抗干扰性;同时对运动控制器进行光电隔离处理,减少了外界电路信号对运动控制器的干扰。

主轴回转运动精度的计算机视觉测量系统

基于计算机视觉测量技术,建立了机床主轴回转运动精度测量系统。系统主要由CCD摄像机、计算机和相应的图像处理软件组成。利用图像传感器记录靶标特征点运动轨迹,经过图像处理软件的数据处理,可直接测得主轴的回转运动。由于靶标特征点的提取直接影响系统的测量精度,因此提出了以圆形标记作为靶标图案,采用面积矩方法提取圆心来提高系统测量精度。在MATLAB环境下编程实现图像处理和数据计算,采用最小区域圆法计算主轴回转误差。最后采用该系统对车床主轴进行了测量,试验证明,系统可以实现主轴回转运动精度的精确、快速测量,且精度达到微米级。