一种双视场电视/激光测距接收共光路一体化机设计

设计了一款双视场电视与激光测距接收共光路一体化机。根据应用需求,首先对CMOS、雪崩管器件选型;其次对光学、机械、电气部分进行设计,采用共用前物镜组,并利用镀有光谱分光膜的分光镜以及中继镜组,实现电视双视场与激光接收的共光路光学系统设计,电视大视场用于搜索目标,电视小视场用于跟踪目标,激光测距接收单元用于接收激光回波;然后采用主镜筒与整机壳体一体化设计,并以整体铸造方式进行加工,提高一体机整体结构强度;最后采用双H桥电机启动芯片并联设计,提高运行额定电流,并根据限位开关检测结果,实现电机对传动部件的精准限位控制。对设计结果进行分析,结果表明:设计的一体机大/小视场像质良好、像面稳定,激光测距接收单元工作状态良好。

双体多向型激振装置参数研究

为提高果树振动采摘响应均匀性,同时提高果实采收效率、降低能耗、减少果树与果实的损伤,设计一种双体多向型激振装置,主要由偏心块、传动齿轮、传动轴、箱体等组成。建立振动装置-果树振动系统,并分析6种不同的偏心块转速比与偏心矩比组合产生的非圆周载荷效果。首先,采用多视角三维重建技术获取果树三维模型;然后,运用ANSYS进行果树谐响应分析得到激振装置的最佳工作频率;最后,运用ADAMS建立果树动力学仿真模型,比较非圆周载荷、直线载荷、圆周载荷下的果树加速度响应。仿真结果表明:当两偏心块转速比为3∶1、偏心矩比为1∶1时,果树在非圆周载荷下的加速度响应均值为194.35 m/s^(2),高于直线载荷下的(186.28m/s^(2)),略低于圆周载荷下的(204.41 m/s^(2));非圆周载荷的加速度响应变异系数为0.575,低于直线载荷的(0.625)和圆周载荷的(0.622),说明非圆周载荷有更均匀的加速度响应。田间试验表明,该装置的采摘率为92.2%,果实损伤率为4.6%,优于单偏心激振装置。

基于生成式投影插值的双域CBCT稀疏角度重建方法

目的为了解决稀疏角度CBCT重建的图像伪影问题,本文提出了一种基于生成式投影插值的双域CBCT重建框架(DualSFR-Net)。方法提出的DualSFR-Net方法主要包含3个模块:生成式投影插值模块、域转换模块和图像恢复模块。生成式投影插值模块包括一个基于生成对抗网络的稀疏投影插值网络(SPINet)和一个全角度投影恢复网络(FPRNet)。其中,SPINet针对稀疏角度投影数据进行投影插值合成全角度投影数据,FPRNet则是对合成全角度投影数据进一步修复。域转换模块引入重建和前投影算子实现双域网络的前向和梯度回传过程。图像恢复模块包含一个图像恢复网络FIRNet,对域转换后的图像进行微调以去除残留的伪影和噪声。结果在牙科CT数据集上进行的验证实验结果显示,本研究提出的DualSFR-Net在稀疏采样协议下能够重建出高质量的CBCT图像;定量上,所提出DualSFR-Net方法在稀疏2倍和4倍协议下在PSNR指标上相对于现有同类最优方法分别提高了0.6615和0.7658,在SSIM指标上分别提高了0.0053和0.0134。结论本研究提出的基于生成式投影插值的双域CBCT稀疏角度重建方法DualSFR-Net能够有效地去除条纹伪影,改善图像质量,成功实现了对CBCT稀疏角度双域成像网络的高效联合训练。

基于扩散模型的高分辨率双视角CT重建方法

计算机断层成像(Computed Tomography,CT)是一种通过采集物体不同角度X射线图像从而获得物体内部结构信息的先进三维成像技术。现有的双视角CT重建方法能够从双视角的X射线图像中重建物体内部结构,但重建断层分辨率有限。针对这一问题,本文提出了一种基于扩散模型的高分辨率双视角CT重建方法。该方法首先以2D扩散模型作为基本模型,并在其中加入了双视角投影先验作为生成条件,以实现断层图像的有约束生成。同时,为了更好地提高CT重建质量,该方法引入了CT迭代优化作为数据一致性约束。随后,针对分辨率问题,该方法设计了一种高分辨率断层图像生成策略,能够有效提高CT重建的图像分辨率。实验结果表明,本文方法能够在兼顾图像质量的前提下实现高分辨率的双视角CT重建。

基于双视角OpenMV的水果体积测量系统设计

在水果自动化分级和加工等过程中,快速获取水果体积等果形参数具有重要价值。针对现有水果体积等参数测量方案复杂且成本高的问题,文中设计了基于双视角OpenMV的水果体积参数测量系统,采用同一高度成90°放置的两个OpenMV摄像头采集水果图像数据,并结合摄像头参数在线测量水果的果形参数和体积,利用双视角图像修正水果果形不对称和倾斜摆放带来的测量误差,该方案操作简单、测量准确且成本低。实验中对水果体积测量的平均相对误差在1%以内,表明该测量系统设计方案可行有效,适用于生产流水线的在线测量。

X射线安全检查技术综述

近年来,X射线安全检查技术受到航空安全等需要的驱使,得到迅速发展。本文对国内外现有的用X射线探测行李中的爆炸物和其他违禁品的几个主要方法做了一个回顾,阐述了用单能法、双能法、双视角、散射、计算机断层成像法和立体匹配分层成像法进行物质识别的基本原理,并对各种方法的优缺点作了比较和讨论,最后对X射线安全检查技术的未来发展前景进行了展望。

时空二元视角的入境旅游流集散空间场效应与地域结构——以丝路东段典型区为例

引入空间场理论,应用SPSS、ArcGIS等软件对入境旅游面板数据进行统计分析和定量测算,在合理划定中国典型入境旅游区域的基础上,从时空二元视角,对1993~2008年丝路东段典型区入境旅游流集散空间场场强、位势、地域结构的变迁历程开展实证研究。研究表明：丝路东段典型区的入境旅游流空间场总体呈现不断壮大的发展态势;丝路东段典型区的入境旅游目的地属性强于其入境旅游中转地属性;丝路东段典型区入境旅游流集聚空间场和扩散空间场的地域差异性与等级性均十分显著;入境旅游流集散的空间相互作用受极化效应和涓滴效应的双重影响,还受到梯度推移理论的客观作用,而入境旅游流转移的中长尺度空间规律性,则是等级扩散的作用使然;入境旅游流集聚和扩散的根本动力机制源于流空间的天然运动属性和旅游流空间场的客观存在;引导和调控入境旅游流集散的关键在于对旅游流天然运动属性的认可,对旅游流空间场的正确疏导,以及对旅游流空间场作用规律的准确把握与恰当运用。以空间场理论从时空二元视角分析丝路东段典型区入境旅游流集散空间场效应与时空地域结构分异规律,旨在揭示入境旅游流空间场和时空地域结构的动态演变规律,为探索入境旅游流的时空演变特征与潜在机理提供典型案例。

入境旅游流集聚扩散空间场效应时空动态分析——基于丝路东段典型区的实证研究

引入空间场理论,应用SPSS、ArcGIS等软件对入境旅游面板数据进行计量测算和矢量转换,在合理划定中国典型入境旅游区的基础上,对1993—2008年丝路东段典型区入境旅游流空间场场强、场地域结构开展实证研究.通过1993—1997年、1998—2002年、2004—2008年三个时间断面入境旅游流空间场序列数据的对比分析发现:环渤海区、长三角区、珠三角区已成为与丝路东段典型区之间客流转移互动作用最强的三大核心区;华夏之中区、巴蜀天府区、云贵高原区与丝路东段典型区之间客流转移互动作用居中;海峡西岸区、白山黑水区与丝路东段典型区之间客流转移互动作用最弱;丝路东段典型区入境旅游流集聚空间场和扩散空间场的差异性和等级性相当显著,丝路东段典型区入境旅游流双向转移空间梯级网络结构已基本形成,但尚待完善与强化.

一种双视图信息融合的乳腺肿块自动检测算法

针对基于单视图的深度学习乳腺肿块检测算法假阳性率较高问题,提出一种双视图信息融合的乳腺肿块自动检测算法。首先建立双曲正割模型,利用互相关法自动搜索乳腺X线摄影图像中的肿块感兴趣区域,并根据胸壁线、乳头位置在双侧头尾位和内外侧斜位图像上建立物理坐标系,筛选标注假阳性区域以在数据层扩充监督学习信息;其次,设计空间金字塔池化模块有效融合基于YOLOv3主干网络提取的多尺度局部特征以提高检测敏感性;最后,在类别损失函数中增加聚焦参数,通过调节算法学习过程以提高检测特异性。充分利用双视图数据提供的先验信息提高检测正确率,实验结果表明检测敏感性达到92.0%,特异性达到87.7%,平均每幅图像假阳性0.041个,其检测性能较原模型大幅提升,且具有较好的鲁棒性。

双视场/双色红外消热差光学系统设计

双色红外光学系统能够同时获取长波红外与中波红外的波段信息,有利于目标的搜索和识别.本文针对红外热像仪的需求,对双视场/双色红外光学系统进行了设计.实现了4.4～5.4μm/7.8～8.8μm双波段同时清晰成像,在F#为2.68情况下,通过切换变倍组完成9°×6.75°/3°×2.25°双视场转换.通过红外材料与光焦度的合理分配实现了折射式被动消热差设计.设计结果表明,系统在-40℃～+60℃工作温度下,像面稳定、像质优良,能够满足红外热像仪的使用需求.

双视点3D视频文件的裸眼立体组合投影实时显示算法

基于Client/Server结构和sort-last并行绘制策略,提出双视点3D视频文件的裸眼立体组合投影实时显示算法.首先在服务端全屏播放左右或上下格式的3D视频文件,以不低于25帧/s的速率在线截屏并按JPEG格式压缩后转发给12个Client PC.每个Client PC接收每一帧截屏图像后,利用Fragment Shader和多渲染目标(MRT)通过一遍绘制完成2个单视点子图像的裁剪、缩放、奇偶条纹倾斜绘制,经几何和亮度校正,并将2个子图像交织后再向前投影到光栅显示屏幕.该屏幕的投影表面为3.6 m×1.6 m,单台投影仪分辨率为1024×768,投影系统的分辨率为3584×1536.实验结果表明,该算法的显示帧率≥24帧/s,且当条纹倾斜角度为10°时裸眼立体显示效果最好.

中波红外消热差双视场光学系统设计

介绍了一种切换式双视场红外光学系统设计实例,该系统工作波段为3.7～4.8μm,变倍比为3倍,采用光学被动式消热技术保证系统在-40℃～+60℃温度范围内保持良好的成像质量。该系统具有结构简单、体积小、重量轻、像质高、环境适应性好等优点。并用ZEMAX光学设计软件进行了像质评价。

目标焦点监控下目标信息的建构与整合

探讨文本阅读过程目标焦点监控下读者对目标信息的建构与整合。采用移动窗口技术 ,要求被试阅读 2 4篇含有主人公目标的记叙文 ,设计了子目标未实现、子目标曲折实现或子目标直接实现三种条件 ,对不同条件下目标启动句阅读时间进行分析。实验 1对子目标曲折实现与子目标未实现两种条件下目标启动句阅读时间进行比较 ,结果表明 ,曲折实现条件下目标启动句阅读时间长于未实现条件下目标启动句的阅读时间 ,说明在没有共振的情况下 ,目标启动句也可以激活先前的目标信息引发目标整合。实验 2比较在子目标曲折实现与子目标直接实现条件对目标启动句阅读时间 ,以探讨在目标焦点条件下是否对相关信息进行追随性建构 ,结果表明 ,曲折实现条件下目标启动句阅读时间与直接实现条件下目标启动句的阅读时间差异不显著 ,说明在目标焦点监控下可以发生阅读信息的追随性建构。本实验结果初步证明 ,阅读不同文本信息可能会引发不同的信息加工活动 。

双视场米散射激光雷达探测对流层气溶胶

介绍了自行研制的用来探测对流层大气气溶胶消光特性的双视场米散射激光雷达.该激光雷达采用两个具有独立接收视场的探测通道分别接收高低层532 nm的大气回波信号,可以兼顾低层大视场角低探测盲区和高层小视场角高探测高度的要求.叙述了该雷达系统的总体结构和技术参量以及数据处理方法,给出了合肥地区(东经117.16°,北纬31.90°)大气气溶胶消光系数廓线和对流层光学厚度的探测结果.测量结果表明,该雷达具备昼夜连续观测对流层大气气溶胶的能力,可以很好地反映气溶胶粒子的时间和空间分布特征.

中波红外两档变焦光学系统

报道了一种适用于320×240制冷型探测器的中波红外两档变焦光学系统，该系统采用二次成像、前组透镜轴向移动变焦的光学结构。利用变焦原理和光学设计软件分析了系统的像质。设计结果表明，该系统可以实现焦距为180mm／60mm的两档变焦，工作波段为3～5μm，F数为1．96，满足100％冷光阑效率，在空间频率16lp／mm处的光学传递函数值〉0．6。应用结果表明，该系统结构简单，易于装调，像质好。

非制冷长波红外热像仪折衍混合双视场光学系统设计

根据衍射光学元件具有大的负向色散特性,将衍射光学元件应用于红外双视场光学系统中,根据傅里叶光学分析衍射光学元件(DOE)的消色差,列表对比折射透镜与衍射光学透镜的特性,并给出变倍比为4∶1可用作非制冷红外热像仪的光学系统的具体设计实例。系统采用切入式变焦方式,在短焦时切入2片透镜实现宽视场,通过引入二元面和非球面提高了成像质量。设计结果表明:在空间频率11 lp/mm处,短焦距40 mm时,各个视场的MTF值均大于0.6;长焦距160 mm时,各个视场的MTF值均大于0.7,宽视场和窄视场都具有较好的成像质量。

8倍双视场大相对孔径红外折/衍射系统设计

针对红外光电跟踪系统的研制要求,设计了一套8～12μm波段折/衍射混合型双视场变焦系统。该系统结构简单、相对孔径大、变倍比高,突破了以往红外变焦系统相对孔径小、变倍比小、结构复杂等缺陷;采用衍射元件的固有特性进行消色差及消热差设计,并利用锗与硫化锌的混合来校正系统色球差,其最终设计的相对孔径(即F数)为1.1,系统变倍比为8。设计结果表明,在空间频率18lp/mm处,-40～70℃温度范围内,宽视场及窄视场MTF均在0.55以上,接近衍射极限;在接受半径为15μm的探测器像元内,能量透过率大于78.5%,表明该系统具有良好的成像质量,在实际使用温度环境下实现了消热差设计。

支持V2显示芯片LVDS输出的Linux驱动

采用自主研发的龙芯2F处理器芯片,设计并实现了ETX计算机主板.该主板选用V2显示芯片,支持VGA与LVDS两个显示端口同时显示,分辨率达1600×1200./Linux显示驱动原始代码已经实现了V2显示芯片的VGA显示功能,但对LVDS显示功能的支持尚不完备.为支持V2显示芯片的LVDS端口输出,需要对Linux显示驱动程序作一系列改进,才能实现上述显示效果.这里介绍在L inux驱动源码中,针对V2显示芯片的LVDS端口输出所作的一系列改进优化工作.

四片式非制冷长波红外热像仪双视场光学系统

介绍了一种用于非制冷凝视焦平面探测器的长波红外双视场光学系统设计实例,该系统工作波段为8～12μm,变倍比为2.5倍,采用轴向移动变焦方式。引入一个衍射光学元件,减少了光学零件的数量,减轻了系统质量,具有成像质量高、体积小、重量轻等优点,并用ZEMAX光学设计软件进行了像质评价。

双视角下多特征信息融合的步态识别

针对步态识别研究中单视角识别率低、多视角算法复杂等问题,开展了双视角下的步态识别研究.考察正面视角人体的轮廓特征和侧面视角人体行走的动态特征,利用多视角步态信息互补性强的特点,分别从正面视角和侧面视角获取步态序列,预处理得到单连通人体轮廓图形,然后对正面视角提取Procrustes均值形状,侧面视角计算动作能量图(AEI)并经二维局部保留映射(2D-LPP)降维,最后将2个视角下的识别结果进行融合从而获得最终的识别结果.在中科院自动化所的DatasetB数据库上进行了实验,获得了较高的识别率,达到了预期的识别效果.