A method of key positioning based on laser virtual keyboard

The paper puts forward a method of virtual keyboard key positioning based on infrared laser reflection and image processing technology. In this paper, the positioning principle is introduced first. And the experimental system is established based on image acquisition, image transformation, threshold selection and binarization processing and identification of key placement. Tested in the indoor environment, the method can achieve characters input efficiently and accurately. And the key positioning has high accuracy, validity and reliability. So the method which has a high practical value provides a good theoretical basis for design of virtual keyboard application.

ON ANALYSIS METHOD FOR INFRARED MULTI-SITES SYSTEM PERFORMANCE

The calculation method about infrared multi-sites passive system location is introduced based on the principle of the weighted least square method, and the variance matrix of estimated error is offered. Through deduction, it can be found out that treated appraise precision can be directly analyzed and deduced without carrying out real measure and reaching estimation value. The simulation result shows that the system performance based on the weighted least square method is much better than the traditional passive location method, and it can be also used for reference to the research of the location algorithm of similar system.

Localization of a Target with Three Degrees of Freedom Using a Low Cost Wireless Infrared Sensor Network

The estimation of the position of a mobile target on a plane as well as its orientation is an important aspect for many applications. The indoor or outdoor localization of such a target has been widely addressed in the literature but if a third degree of freedom like rotation has to be also taken into consideration the difficulty in estimating the target position and orientation is significantly increased. A network consisting of only a small number of low cost infrared transmitters/receivers is used in this paper to estimate the position of a mobile target on a plane as well as its draft orientation with an angular step of 45o or less. The distance and orientation estimation is based on the success rate that infrared patterns are retrieved at the target. This success rate parameter is calculated by simple ultra low cost microcontrollers. The architectural complexity and cost of the overall localization system is significantly lower than other approaches without sacrificing speed and accuracy. An error correction scheme like Turbo decoding is applied in order to increase the reliability and stability of the results by correcting burst errors introduced by real time noise.

激光红外技术下物联网异常节点状态监测研究

为了在海量物联网数据中准确监测异常节点状态,提高无线网络的安全性,提出激光红外技术下物联网异常节点状态监测方法。采用基于角度测量的激光红外定位方法判断出物联网异常节点的大概范围,将该区域作为采集区域展开异常节点特征数据采集和降维,通过奇异值分解对采集到的异常节点数据展开去噪处理,结合随机矩阵理论和平均谱半径判断节点的异常状态,以此实现对物联网异常节点状态监测。实验结果表明,所提方法的定位误差值最大仅为4.3%、监测时间在79.85 ms以下、丢包率低于0.22%,具有良好的监测能力。

基于多尺度和加权坐标注意力的轻量化红外道路场景检测模型

针对道路场景下红外目标遮挡、缺乏纹理细节而导致目标误检、漏检的问题,提出一种基于多尺度和加权坐标注意力的轻量化红外道路场景检测模型(MSC-YOLO)。以YOLOv7-tiny作为基线模型,首先,在MobileNetV3的不同中间特征层引入多尺度金字塔模块PSA(Pyramid Split Attention),设计一种多尺度特征提取的轻量化主干提取网络MSM-Net(Multi-Scale Mobile Network),解决固定大小卷积核造成的特征污染问题,提高对于不同尺度目标的细粒度提取能力;其次,在特征融合网络融入加权坐标注意力(WCA)机制,叠加从中间特征图垂直和水平空间方向上获取的目标位置信息,增强目标特征在不同维度上的融合能力;最后,替换定位损失函数为高效交并比(EIoU),分别计算预测框和真实框的长、宽影响因子,提高收敛速度。在Flir数据集上进行验证实验,与YOLOv7-tiny模型相比,在mAP(IoU=0.5)仅降低0.7个百分点的前提下,MSC-YOLO的参数量减少67.3%,浮点运算次数减少54.6%,模型大小减小60.5%,帧率在RTA 2080Ti上达到101,在检测性能和轻量化上达到平衡,满足红外道路场景的实时检测需求。

智能室内停车场定位导航系统设计

如今,各大商场的地下停车场日趋普遍化和复杂化。随着汽车持有量的急剧增长,车主在庞大的地下停车场中泊车寻车成为了难题。为此,提出了一种实现智能导航和停车管理的解决方案。依据室内定位及导航技术的应用需求,利用光敏模块、环形线圈检测及红外循迹技术,对停车场地形进行红外扫描,通过STM32单片机将数据传输到接收端。用户只需按照主控制器返回给终端的信息,即可快速实现点对点的定位服务。这一方案旨在提高人们出行的便捷性,并为加强城市停车规范管理提供可行性方案。

通用飞机复合材料红外成像无损检测技术

复合材料在通用飞机中使用率高,多种机型高达90%以上,因此复合材料的缺陷会严重影响飞行安全性。本文设计了一种基于红外成像检测技术的飞机复合材料的缺陷精准检测方法及原型无损检测系统。无损检测系统由数据采集系统、信号源组、红外热像仪组、红外图像处理重构系统等组成,可实现对飞机复合材料结构中缺陷类型及平面尺寸的辨识和深度的准确定位。搭建了光激励型红外成像飞机复合材料检测系统,对复合材料进行了不同温度的检测试验并给出了研究结果。此研究结果将扩展国内红外无损检测技术的使用场景,成果转化后将有利于解决飞机在通航中维修保养问题。

一种激光红外图像的小区域目标定位方法

激光红外图像中的小区域目标定位复杂程度较高,在提取图像特征过程中容易降低图像分辨率,导致小区域目标模糊,对目标定位精度产生一定影响。为了提高目标定位效果,引入投影变换矩阵,提出激光红外图像的小区域目标定位方法。采用小波变换方法分解激光红外图像,结合直方图均衡方法增强图像处理,通过卷积操作增强图像边缘点,提升激光红外图像对比度及分辨率。使用覆盖算子提取激光红外图像目标特征,根据特征点相似性确定小区域目标范围,建立投影变换矩阵匹配小区域目标,实现目标位置定位。实验结果表明,使用所提方法开展激光红外图像小区域目标定位时,定位误差为0.7%、定位精度平均为94.0%、算法计算效率为96.3%、定位匹配度为100%,可以准确定位目标位置。

基于改进YOLOv5s的绝缘子定位检测及红外故障识别

在绝缘子定位检测和热故障识别中,由于绝缘子红外图像的背景干扰严重,导致平均识别准确率低,为了实现精确定位、检测绝缘子位置和提高识别其热故障的可靠性和准确性,提出了一种基于改进YOLOv5s的绝缘子定位检测和红外故障识别方法。首先,将全局上下文注意力机制与YOLOv5s Backbone部分的C3结构进行融合,提出一种新的结构——C3GC,增强了模型提取特征的能力,并且减少了其计算量。其次,将损失函数替换为VariFocal Loss,提升了模型的召回率,解决了模型漏检的问题。最后,通过引入转置卷积,动态地学习需要补充的参数,减少了模型在上采样过程中特征的丢失,提升了检测效果。实验与测试结果表明,改进后的方法与原YOLOv5s相比,定位精度提升了1.3个百分点,针对故障点的检测精度提升了4个百分点,平均精度提升了2.8个百分点,并且其精确率和召回率均有提升。

田字型四孔径红外仿生复眼的目标定位

为了探索仿生复眼在目标定位领域的应用,以视场部分重叠的“田”字型四孔径红外仿生复眼成像系统为基础,对其空间目标定位的方法进行研究。根据四个子孔径的空间分布关系分析了“田”字型四目立体视觉的成像过程,和各子孔径与世界坐标系之间的转换关系,并推导出四孔径红外仿生复眼的空间目标定位方法,提出了多孔径约束下的逆成像光路定位方法,使用交错法和点向法解算待定位的目标点坐标;通过对现有四孔径红外仿生复眼实验系统的标定,确定了四个孔径的相对位姿,进而进行了四孔径系统及其部分双孔径子系统的空间目标定位实验,结果表明:相似的孔径空间分布下,“田”字型四孔径对2720 mm距离处的目标的定位误差为40 mm,双目定位的误差为76 mm,四孔径定位相比双目定位的误差减小约一半,能更精确地定位目标。系统在1750 mm处的定位误差不超过2%,水平方向定位精度高于垂直方向。

基于差值矩阵的220V供电线路故障点时序红外定位方法

受到220 V低压供电线路故障点位置不确定性对应定位反馈信号精度的影响,传统定位方法无法满足实际线路故障排除作业要求。为此,引入差值矩阵算法,对其故障点所在区段进行定位红外特征及其信号时序融合优化,以此获得故障点的精准位置信息。首先建立220 V供电线路故障点差值矩阵;然后构建故障点位置区段差值时序模型;接着确定故障点时序区段的红外位置;最后完成基于差分矩阵的故障点红外位置定位波检测识别。通过设计的实例仿真数据对比表明:提出方法能够有效增强故障点信号影响程度,提升对相同时序特征下故障点谐波信号的辨识能力,精准捕获并锁定故障点。

一种基于U^(2)⁃Net的红外热成像与可见光图像融合方法

为解决红外热成像分辨率低且成本高昂的问题,结合可见光图像分辨率高、成本低的特点,提出一种采用U^(2)‐Net结构模型对红外热成像与可见光图像中显著目标检测的方法。针对图像中显著目标,通过图像裁剪、轮廓提取、仿射变换、形心计算、尺寸变换、匹配定位与融合等操作,实现目标物体在红外图像与可见光图像中的融合。实验结果表明,通过所提方法将低分辨率红外热成像中目标物体与高分辨率可见光图像融合,能够有效提升目标物体在整体图像中的可视性。

隧道炮孔高精度定位及水封抑尘控制爆破施工工艺研究

文章以深圳外环高速公路东莞段工程第一施工合同段龙眼山隧道为工程背景,展开技术研究,总结、提炼了一套隧道炮孔高精度定位及水封抑尘控制爆破施工技术。在前期钻孔阶段,基于红外投影技术,采用红外投影设备将压缩成胶片的炮孔布设图直接投影至隧道掌子面上,再由工人进行油漆打点,钻孔工人根据油漆点位置进行精准钻孔施工。在隧道爆破阶段,将常规水压爆破施工技术进行改进,在传统封堵水袋中加入水溶性黏尘剂,显著增加了爆破后水雾的黏尘效果。在炮筒封堵中综合运用树脂类快凝封堵剂,显著减少了爆破能量的损失,同时强化其爆破效果,降低材料损耗。

基于无人机巡检的光伏缺陷检测与定位

光伏发电是一种清洁和可再生的能源形式,然而,光伏组件在实际运行过程中可能出现各种缺陷,如裂纹、漏电等问题,这些缺陷会影响光伏系统的能量损失和安全性。随着太阳能光伏发电的广泛应用,光伏组件的可靠性和性能监测变得尤为重要。为了提高光伏组件的检测效率和准确性,该文针对无人机巡检中缺陷光伏组件缺陷检测及定位技术展开研究,提出一种深度学习分割技术和传统图像处理方法相结合的技术,可以快速、准确地检测光伏的缺陷,并确定该缺陷所在其组件位置的归属。

Basic Study of Air Leakage Position Based on Thermography Mosaic Technology

When locating the leakage of thermal field of a certain container, it is hard for us to evaluate the leakage with one or several separate thermal infrared images. Instead, panoramic imagery with a wide visual angle and high distinguishability is always needed. However, we can only get images for part of the scene because of the limited visual field of thermography and the large size of the measured object in practical. What is more, the hardware that can be used to get panoramic images is always expensive and cannot be used in large scale. Therefore, this paper introduces image mosaic technology, which can be used to get the intact thermal infrared image of the measured and increase the efficiency of detection. The experiment results demonstrate its effectiveness.

Improving the target position detection in the crossed array trackers seeker using the pulses number distribution in the FOV

Seeking in a field of view(FOV) is influenced by the existence of jammers,noise,shine background or flying perturbations.All these factors may push the target out of the FOV and cause missing the target.In all the seekers the FOV is not fully exploited which means the target can be missed before becoming out of the FOV,this results of the nonlinearity of the reticle structure.In this paper,a novel method of the target position detection a crossed four slits or crossed array trackers(CAT) seeker will be designed,simulated and evaluated.The idea of this method depends on dividing the FOV into main regions up to a certain parameter,which is the pulses number;then,each main region will be divided into sub-regions up to a second parameter which will be the pulses distribution a spin period.The errors sources will be discussed and evaluated.Other new idea will be applied which is exploiting some area of the FOV where a part of the position data is missed in the information signal by pushing the target to the region where the information signal carries the total position data.

六边形环带排布的共光路复眼光学系统设计

为解决仿生复眼系统目前普遍存在的空间利用率较低、子眼孔径较小问题,本文提出一种六边形环带排布的大孔径复眼系统设计方法,通过引入填充因子理论,以传统曲面圆周式排布为对照组,论证了六边形环带排布模型可有效提高大孔径复眼系统的空间利用率。针对单波段复眼系统获取目标信息量有限的问题,设计采用红外双波段共光路的成像结构形式,辅以红外双色探测器接收,增强了复眼系统获取目标信息的多维度能力,同时建立了六边形环带排布方式的子孔径定位数学模型。仿生复眼系统共由91个子孔径组成,子孔径入瞳为16 mm,焦距为48 mm,视场角为9°,子孔径合成总视场为96°×85°,中继转像系统焦距为6.14 mm,子眼系统和中继转像系统在-40℃~+60℃温度变化范围内无热差影响,探测器冷反射效应可忽略。对复眼系统进行组合,仿真结果表明:各个光学子通道均方根(RMS)半径均小于艾里斑,光学畸变值均小于0.1%,边缘子通道红外中波/长波波段调制传递函数(MTF)在17 lp/mm处均达到0.5以上。该系统结构紧凑、探测能力强,可用于复杂环境中多目标的探测与识别。

基于近红外光谱法的14类纤维快速无损鉴别

探讨基于近红外光谱法的14类纤维快速无损鉴别方法。采用近红外光谱仪采集14类常见服装用纤维的光谱图,采用主成分分析法提取类似指纹的专属谱图,在设定适合阈值下,采用聚类分析法对其进行鉴别研究。结果表明:14类纤维经一阶导数和矢量归一法光谱预处理,结合欧氏距离标准法进行聚类分析,构建特定频率范围的鉴别模型,所有纤维的正判率达到100%。认为:该方法能够实现对14类常见服装用纤维的简便、无损、高效、准确定性鉴别。

阶梯教室等大空间智能照明节能控制系统设计

针对传统阶梯教室照明管理中的电能浪费现象,设计了基于LoRa无线网络和照度检测、热释电红外人员定位等多信息、多节点、分散式的阶梯教室无线智能照明控制系统。经系统测试,在满足照度指标的前提下,实现了阶梯教室照明的节能控制。

一种末敏弹多元红外探测尺寸解算和定位方法

针对末敏弹单元红外探测扫描信号单一,识别和命中概率低的问题,提出了一种适用于多元红外探测的尺寸解算和定位方法。该方法的核心是对多元线阵红外探测器采集到的多路波形信号进行响应脉宽和时序获取,并联合高度信息求解热区尺寸。通过多路信号的响应元数和时序关系判别定位目标。对目标进行了尺寸解算和定位模拟实验,结果表明:多元探测利用所述方法可以获取目标尺寸和定位目标,验证了所提方法的有效性。