基于椭圆对偶二次曲线的迭代相机标定方法

针对圆形标定点平面标靶成像时由于标准圆被投影成椭圆会产生偏心误差,影响相机标定精度的问题,提出了一种可以在迭代中补偿偏心误差,提高标定精度的相机标定方法。该方法采用对偶二次曲线估计椭圆圆心坐标,把传统标定方法得到的参数作为初始化参数,将标定图像重投影到正向视图,然后检测正向视图上的标准圆,从而获得标定点坐标,通过多次迭代减少偏心误差,获取更高精度的标定点,从而提高相机的标定精度。在同一组标定数据下,比较了该方法与其他标定法,证明该方法具有更高的标定精度。

2A12铝合金锥形曲面件超低温成形工艺研究

为解决铝合金锥形件常温成形起皱与开裂并存的难题,利用超低温增塑增强的双增效应,提出了铝合金锥形曲面件梯度超低温成形工艺。以直径300 mm的2A12铝合金锥形曲面件为研究对象,通过数值模拟和工艺实验,阐明不同锥度曲面件拉深变形过程的应力、应变和壁厚分布规律。结果表明,在液氮温度条件下,2A12-O铝合金延伸率相对常温可以提高92.1%、硬化指数提高29.2%,具有显著的“双增效应”。随着试件锥度增大,抑制起皱所需的最小压边力先增大后减小,等效应变最大区域由凹模圆角向凸模圆角转移,凸模圆角处发生集中变形,壁厚减薄严重。采用梯度超低温可以抑制凸模圆角区的集中变形,进而可以提高压边力来防止起皱,成功试制出锥形曲面试件,相对常温成形高度提高了132.9%。本文的研究可为铝合金深腔锥形曲面件一次性高性能精密成形提供理论指导。

基于对偶二次曲线的快速椭圆检测

工业环境中的圆形对象易在平面成像为椭圆元素,针对这类椭圆元素的快速准确检测问题,提出一种基于对偶二次曲线的快速椭圆检测方法。设计了最大类间方差法完成梯度阈值自适应筛选,并利用数学形态学获取形状良好的梯度掩膜,利用椭圆轮廓周围的原始梯度信息完成椭圆拟合。实验结果表明,该方法的椭圆定位误差小于0.008个像素,轴长最大相对误差小于0.7%,检测时间小于6秒,与其他方法相比更具鲁棒性,检测效率高。

平面标定靶标标记点的圆心提取

基于圆形标记点的平面靶标被广泛应用于摄像机标定与视觉测量中。针对该平面靶标,为得到圆形标记点在像面上的圆心投影,提高摄像机的标定精度,本文提出了一种基于对偶二次曲线几何特性的圆心提取算法。该算法的核心是平面内一个标记点A像面投影二次曲线对应的对偶矩阵CA*,相对于平面内另外一个标记点B的对偶矩阵CB*的一个广义特征向量,穿过这两个标记点的圆心投影。因此,在获取标记点亚像素级边缘点,拟合椭圆得到椭圆二次曲线方程后,通过任意两个标记点的对偶矩阵,均可得到一条穿过这两个圆心投影的向量。经过同一个圆心投影的多个向量叉乘标准化后的结果就是该标记点的圆心投影。为测试本文方法提取圆心像点的精度,本文在像面与靶标平面夹角40°的姿态下,对直径为90mm的超大标记点提取圆心投影,圆心投影误差为0.1～1pixel。并以此方法得到的圆心投影对手持式扫描仪进行摄像机标定,进而对已知坐标的平面靶标及3D工件上的标记点进行扫描,最大误差不超过0.2mm。通过实验证明了本文提取的圆心投影比采用椭圆圆心的精度高,而且提高了摄像机的标定精度。

一种双锥腔补偿型绝对辐射计的研制

报道了一种新型双锥腔补偿型绝对辐射计,其精度为0.1％,不确定度为0.2％,达到了目前国际上同类辐射计的精度。介绍了它的工作原理、制作工艺和各项重要参数的测试方法。

双定子锥形永磁同步电机的弱磁研究

提出一种新型的双定子锥形永磁同步电机方案,该电机由外内两个电机定子和锥形转子构成。通过控制内电机定子电流,实现锥形转子的轴向移动以增大气隙长度,同时减小定转子的耦合面积,从而实现永磁同步电机的弱磁扩速运行。论文给出了几种常见的双定子锥形永磁电机结构方案并阐述了其工作原理;建立了锥形永磁电机的等效磁网络和三维有限元模型,对其磁场分布及气隙磁通密度随锥角及转子轴向位移的变化进行了仿真分析,研究该类电机空载反电动势变化及弱磁扩速能力。研制了双定子锥形样机,对空载反电动势随锥角和轴向位移变化趋势进行了实验验证;理论分析和实验研究一致性良好。本文研究表明双定子锥形电机不仅具有良好的弱磁扩速性能,还具有宽恒功率区等优点,可为永磁电机弱磁扩速提供借鉴。

E面和H面方向图等化的双模圆锥喇叭设计

介绍用于7.3 m Cassegrain天线的高功率馈源喇叭的设计。为使E面和H面方向图在照射区域内具有高的等化度,选择双模圆锥喇叭作为馈源的结构形式。由于高功率源采用BJ-32波导输出信号,故馈源系统中还应包含一个矩形到圆形的模式转换器,将TE10模转换为TE11模。设计了双模圆锥喇叭和模式转换器,并进行了功率容量估算。测试结果表明,所设计的馈源达到了设计要求,理论计算结果和实验测试数据吻合良好。

Farkas引理在线性锥系统的推广

为了将线性规划中的基础理论之一——Farkas引理推广到一般线性锥系统上,应用对偶锥的概念和严格分离定理,给出了一般线性锥系统的Farkas引理.所得结果显示,在利用对偶锥进行表示,线性系统和一般线性锥系统的Farkas引理的表达形式相同,这为进一步研究锥规划提供了便利.

切向孔单/双排布局对离心式喷嘴锥形液膜雾化特性影响

为了研究切向孔单/双排布局对离心式喷嘴雾化性能的影响,采用高速摄影仪对两种结构喷嘴形成的锥形液膜进行了拍摄分析,测量了不同压降下液膜的破碎长度、喷雾锥角、出口轴向速度以及表面波破碎点波长等雾化性能参数,并使用这些性能参数作为初始条件,求解了锥形液膜色散方程。结果表明：双排切向孔布局使得液膜雾化性能变差,体现为相同压降下喷雾锥角减小1°~2°,破碎长度增大,增大幅度最大达8.2%;色散方程求得的破碎点波长理论值与试验值吻合较好,验证了所用液膜破碎模型的有效性;单排切向孔喷嘴形成液膜的主导扰动波增长率大于双排切向孔喷嘴的主导波增长率,从直观上解释了单排切向孔喷嘴破碎长度小于双排切向孔喷嘴的原因。

一种双频段圆锥喇叭天线的设计

介绍了一种双频段圆锥喇叭天线的设计。作为星载阵列天线单元的圆锥喇叭天线需要满足20/30GHz双频段工作的需要。此处采用在光壁圆锥喇叭内加载一个外形渐变的金属柱体来改变天线的输入阻抗,调节金属柱体的尺寸,包括两端的口径和长度,可以在要求的频段得到理想的输入阻抗。仿真分析和实验测试结果说明该天线具有满意的频带特性和方向图特性。

双锥面二次包络环面蜗杆传动研究

研究了双锥面二次包络环面蜗杆副的啮合特性及设计、工艺和修形参数对啮合质量的影响 ;对双锥面、平面和单锥面二包环面蜗杆副进行了比较。结果表明z1=1～ 9范围内都可用双锥面二包环面蜗杆副 ,其优点是砂轮磨头一次安装磨齿的两面 ,提高了生产效率 ,减少了制造误差 。

基于GA-BP对锥形布风板双流化床颗粒循环流率的预测研究

为了合理地控制锥形布风板双流化床的颗粒循环流率,在自行搭建的冷态实验台上,研究了一些参数对颗粒循环流率的影响。结果显示,颗粒循环流率分别随着气化室风速、提升管风速、床料重量的增加而增加,随着颗粒粒径的增加而减小,随着锥形布风板角度的增加而增加。建立了GA-BP神经网络模型,利用预测值与实际值的最大相对误差和均方差来评价模型优劣,通过比较,找到了模型的最优参数设置,其预测结果的最大相对误差仅为0.108 7,均方差为0.002 0。

微带巴伦馈电圆锥正弦天线设计与实验

以双极化被动雷达为应用背景,开展了圆锥正弦天线的结构设计与实验方面的研究。圆锥正弦天线是将平面型四臂正弦天线设计成与圆锥表面共形的形式,采用微带粘结法加工而成。引入两个微带指数渐变平衡-不平衡转换器(巴伦)实现对四臂圆锥正弦天线的平衡馈电。针对频率2～5GHz的范围,设计了具体的天线结构和微带巴伦,对实际加工的天线进行了实际测量工作。在工作频率范围内,测得的两个极化端口的输入平均电压驻波比(VSWR)约为2,增益均大于4dBi,极化端口隔离度约低于-20dB,辐射方向图具有较好的极化纯度。本文的研究成果对实际工程具有重要的参考价值。

双圆锥静压支承应用在电液伺服作动器中的研究

通过圆锥静压支承流体力学建模和无因次特征参数优化选择的研究，对该结构形式的抗侧向力、临界空穴速度、泄漏量等特性进行了计算，并作了推证和合理简化。文中还通过试验和工程实践的验证表明。

线性锥系统的Gordan型择一定理

为了将线性规划中的基础理论之一的择一定理推广到一般线性锥系统上,应用对偶锥的概念和线性锥系统的Farkas引理,给出了一般线性锥系统的择一定理.所得结果显示含齐次线性不等式组的线性锥系统和它的对偶系统都存在择一定理,且择一定理结论的表达式基本相同.这为进一步研究锥规划提供便利.

锥规划解的一种判别方法

将线性规划的基本可行解等概念引入到锥规划中,讨论了锥规划的解、基本可行解及可行域顶点的关系,最终利用对偶锥的概念得到了锥规划解判别方法.从所得结论可见,利用对偶锥、锥规划和线性规划解的判别方法具有相同的表示形式,且所得锥规划解的判别方法简单便于使用,这为进一步研究锥规划的求解和讨论有关性质提供了便利.

开敞式双向泵装置出水锥管的优化设计

为满足排涝和抽引双重功能,节省土建投资,并且考虑到两种工况下设计扬程和校核扬程相差较大,新建的澡港泵站采用了开敞式双向流道泵装置结构型式,在大多数引水工况下,出水流道的顶板不被淹没,流道内具有自由表面。在分析澡港泵站开敞式双向进出水流道设计特点的基础上,运用计算流体动力学方法,对进水流道、叶轮、导叶、出水流道及门槽等进行了全流道内部流动数值仿真,对出水锥管进行了水力设计优化和装置性能预测。通过多方案比较出水流道的水力损失和装置效率,优化出水锥管设计参数。在设计工况下,优化设计方案对应的装置效率达到了66.05%,优化设计效果明显,有效地提高了澡港泵站的工程效益。

锥规划的对偶规划

利用对偶锥的概念,将线性规划的对偶规划等概念引入到锥规划中,给出了一般锥规划对偶规划的表示形式,证明了这样定义的对偶规划具有对称性.利用对偶锥,线性规划和锥规划的对偶规划有相同的表示形式,且这种定义方法具有广泛性.

不同布风板对双流化床循环流率影响实验研究

颗粒循环流率是双流化床生物质气化装置的重要运行参数,布风方式对其有重要影响。在自行搭建的冷态实验台上,分别研究了采用锥形布风板和水平布风板时一些运行参数对颗粒循环流率的影响。实验结果表明:颗粒循环流率随着气化室和提升管风速增加而增加,增加幅度随着风速的提高而减小;随着颗粒粒径的增大而明显降低;随着物料重量的增大而增加;无论是何种工况,锥形布风板下的循环流率普遍高于水平布风板下的值。所以,锥形布风板是较优的布风方式。

平面型场景图像的非层次化三维度量重建

平面型场景图像的三维度量重建就是确定图像平面到度量平面的八自由度同形矩阵,通过对平面型场景图像的三维度量重建方法的阐释,提出了非层次化平面型场景图像的三维度量重建方法,该方法不必对摄像机定标,直接考虑射影图像平面上的圆点Ip和Jp,Ip和Jp包含非度量矩阵N的四个自由度,把它们结合起来用两个圆点Ip和Jp表示对偶二次曲线来计算非度量矩阵N,基于场景几何知识,计算图像平面和世界平面之间的非度量矩阵N后就可得到平面型场景图像的三维度量重建。