基于多模光学信号的火灾监测系统设计

该文针对传统火灾监测系统适用场景单一、预警反应较慢等缺点,提出一种集成红外、紫外、可见光等多模光学信号的火灾监测技术,实现对明火、高温、烟雾等险情的快速识别。在该基础上设计一套完整的火灾监测系统,实现对火灾数据的监测、存储、报警,极大地丰富火灾监测系统的适用场景,缩短系统响应时间,提高系统的可靠性。

舰船尾迹光学信号异常特征贝叶斯识别方法

为了提升舰船尾迹光学信号异常特征识别效果,提出舰船尾迹光学信号异常特征贝叶斯识别方法。针对合成孔径雷达系统采集的舰船尾迹SAR图像中舰船尾迹与海杂波边界区分不清晰的情况,使用图像分割和归一化的Hough变换检测方法实现舰船尾迹图像增强;依据气泡运输方程提取舰船尾迹直方图,根据直方图内峰值点密集程度,提取舰船尾迹光学信号特征,将该特征作为输入,使用贝叶斯分类模型输出舰船尾迹光学信号异常特征识别结果。实验结果表明:该方法可有效增强舰船尾迹SAR图像,也可有效提取舰船尾迹直方图,并准确提取舰船尾迹光学信号特征和识别其中的异常特征。

T型GIS模型中局部放电光学信号传播特性仿真

为了研究T型气体绝缘开关设备(GIS)腔体中局部放电光学信号传播特性,通过建模仿真,在不同放电位置、探测距离以及探测角度条件下,观察并分析了各个探测面上的光学信号。结果表明:1)不同放电位置情况下,GIS部件的遮挡使探测面的光斑产生暗区,减弱了探测面和探测点的光学信号强度;2)经过T型转角后,探测面位置距离放电源越远,光学信号越弱,以放电源位于x轴正方向50 cm(即x50)为例,距离放电源75 cm的平均相对辐照度是50cm时的44.31%;3)探测角度不同时,放电源直射出来的相对辐照度值较大,而被部件遮挡或者直射光较弱的探测点的值较小。以T型转角上的C1探测面,x50为放电源为例,当探测角度为270°时相对辐照度值最大,225°时最小,仅为前者的39.02%。

尾流光学信号的处理方法

主要利用滤波器、离散傅里叶变换、以及统计信号处理方法等对实验室模拟的尾流信号进行分析和处理、计算.从能量的角度来看,光学信号在有无气泡幕情况下的区别是非常明显的;利用滤波器只能作为尾流光学信号的预处理,从实际应用来看,需要做进一步处理;离散傅里叶变换对不同气压下得到的处理结果存在的区别,必然也为判断不同航速、不同尾龄下的尾流提供了一种线索;以Chirpz变换的形式对尾流光学信号进行处理,使得这种分布具有相当直观的图形,结合适当的图形处理方式,将有可能确定探测尾流光学性质的特征信号.

光学信号互相关法测量两相流颗粒流速的试验研究

气固两相流中的颗粒流过激光光束时会使得光透射强度信号产生波动 ,对上下游布置的 2个光波动噪声信号进行采样 ,通过互相关计算 ,可以得到颗粒的速度。试验表明该测量技术抗干扰能力强 ,测量精度能满足工程测量的要求 ,可用于非球形、不透明颗粒的速度测量。

舰船尾迹光学信号特征的直方图提取方法

现有舰船尾迹光学信号特征提取方法普遍存在运算复杂、处理速度不快等问题,研究基于直方图分析的舰船尾迹光学信号特征快速提取方法。根据舰船尾迹图像直方图具有明显的双峰特征,提出用峰值点分布密集程度Δkdd和尾迹区与海水背景区像素灰度值均值比Ci2个参数来表征舰船尾迹光学信号特征强度,通过专门研制的海上特征提取实验装置进行特征提取实验分析。分析结果表明:这2个参数能定量可靠地描述舰船尾迹光学信号特征强度的变化规律,并且在特征提取中具有简单快速的优势,从读进一张舰船尾迹图像到利用MATLAB软件计算出其特征参数值,电脑处理时间约为0.07s。

深空探测自主导航光学信号模拟器设计与实现

提出并实现了一种应用于深空探测自主光学导航地面仿真实验的光学信号模拟器。该模拟器以高性能图形工作站、高分辨率LCD显示器和光学准直器为主要硬件,通过软件实现深空中光学信号源(恒星、大行星、小行星)的精确位置与光学特性的计算,利用OpenGL实现深空中天体的三维重建并投影到LCD显示器上,最后使用光学准直器实现平行模拟光信号的输出。实验证明该模拟器简单有效,可为新一代深空光学导航相机地面测试实验提供可靠的输入信号。

光谱烧孔介质中超快光学信号的光谱全息方法研究

从理论和实验上给出一种新的确定光场自相关和互相关函数方法，其相关测量可以达到亚ｐｓ量级的超高时间分辨率，动力学范围超过５个数量级．利用这种方法在光谱烧孔材料中实现了全息方式写入和场相关方法读出．

用于深空探测的彗星光学信号模拟方法

研究了彗星的光学信号模型,依据彗星的光学信号模型,分别采用粒子系统和反射度纹理与光照叠加的方法对点信号和面信号进行模拟,实验证明该模拟方法简单有效,可为深空探测尤其是彗星撞击探测中光学导航相机地面测试实验提供可靠的光学输入信号。

以光学信号为导向的夜间救援车型机器人系统研究

针对人们的视觉在黑夜会受很大限制,夜间救援工作困难的问题,以提高夜间救援效率与安全性为目标,提出了基于Arduino开发板以光学信号为导向的夜间救援车型机器人的设计。通过光线传感器检测救援系统传来的光学信号,然后利用单片机控制电动机使机器人跟随光源方向进行自动行驶,同时利用超声波传感器进行自动避障和探测周围环境情况,对被困人员进行物资输送与位置信息传输,与整个智能救援系统进行协同辅助,提升救援效率与安全性。

光学信号互相关法烟气流速测量的研究

工业环境中的烟气流速测量是一个很重要的问题。研究了利用抗干扰能力强、能适应恶劣环境的非介入式的光学信号互相关技术测量烟气流速。利用光学传感器获取由烟气造成的光学闪烁信号,通过高性能数据采集卡进行数据采集和A/D转换,在计算机上编制软件,对由烟气造成的光学闪烁信号进行了互相关处理,求得了烟气流经上游和下游传感器的渡越时间,从而计算出了烟气流速值。通过风洞实验,比较了该方法与传统的皮托管法的测量结果,分析了流速反演方法存在的问题及解决方法。在此基础上获得了较为满意的结果。

光学信号定量方法用于近红外荧光分子成像辅助口腔鳞状细胞癌手术的研究

目的评价光学信号定量分析方法应用于口腔鳞状细胞癌(oral squamous cancer cell,OSCC)手术中的可行性。方法首先,将OSCC细胞系(SCC9和HSC3)及正常上皮细胞株Leuk-1与吲哚菁绿(indocyanine green,ICG)体外共培养6 h,验证近红外光学信号定量分析区分肿瘤细胞及正常细胞的能力。其次,将16只BALB/c雄性小鼠(5~6周龄,20~25g)分为两组,每组8只,将SCC9和HSC3细胞以1×106个/ml浓度分别接种于小鼠背部建立皮下移植瘤模型,模型构建成功后经尾静脉注射5 mg/kg ICG,配对t检验分析近红外光学信号定量分析在OSCC与正常组织的差异。最后,纳入2019年11月至2020年7月就诊于蚌埠医学院第一附属医院口腔科的10例OSCC患者,其中舌癌6例,颊癌4例,男6例,女性4例,平均年龄58.6岁(46~71岁),均在术前6~8 h经肘静脉注射ICG,剂量为0.75 mg/kg。术中测量OSCC患者的肿瘤、瘤周(肿瘤边界外2.0 cm)及正常舌或颊黏膜的近红外光学信号强度。采用单因素方差分析评估三个样本组的近红外荧光强度,Tukey事后多重比较检验分析三者之间的信号背景比(signal background ratio,SBR)。结果体外共培养实验显示,OSCC细胞株HSC3和SCC9的近红外荧光强度显著强于正常上皮细胞株Leuk-1(P<0.01)。体内结果显示,OSCC的近红外光学信号强度高于正常组织,SBR为8.67±0.35。临床研究显示,肿瘤组织的荧光强度[(408.23±101.51)AU]显著高于瘤周和正常组织[分别为(253.12±64.89)和(261.50±80.47)AU](P<0.05);肿瘤与瘤周组织、肿瘤与正常组织的近红外信号强度的SBR为1.61±0.53和1.56±0.48,而瘤周与正常组织的SBR为0.96±0.17。结论近红外光学信号定量分析可区分OSCC和正常细胞。在OSCC根治术中,光学信号定量结合ICG近红外荧光分子成像技术辅助精确手术具有临床可行性。

利用腔内四能级原子相干效应实现全光学信号存储

在光学腔与四能级原子组成的非线性光学双稳系统中,利用调谐于不同能级附近的控制信号光脉冲可以使光学腔模产生“正”或“负”的非线性相移,从而实现了光学双稳迟滞曲线的受控移动及双稳“高态”与“低态”之间的可控跃变.基于上述效应,完成了光学信号的全光存储与腔输出状态的低功率控制开关.这一结果为全光及量子信息处理提供了新的可供利用的物理机制.

光学信号分析中医色诊三原色主生主死特性的应用研究

目的对中医色诊三原色(青、赤、黄)的主生主死特性的样品进行反射光谱分析,探讨其生死色的特异性差别,以促进中医色诊的客观化、系统化发展。方法实验中以翠羽、草兹、鸡冠、衃血、蟹腹、枳实,以及正常人群的鼻准与额头进行反射光谱分析,也是应用光谱的方法进行色的记录,并对其基本特性进行分析。结果分析结果显示,主生的青(翠羽)、赤(鸡冠)、黄(蟹腹)3个光谱分析体现出反射色谱波峰单一,体现了其色的鲜艳性;而主死的青(草兹)、赤(衃血)、黄(枳实)3个光谱分析体现出其反射色谱由多重色组成,也就是以复合色为主,表现了色的晦暗;正常人群的色则在一定程度上显示了红黄微隐与气血的充盈。结论本研究表明,对记录的中医色诊结果的正确分析,明确色的鲜艳性或晦暗性可以反映生死色的差异性,将有助于中医色诊的客观化发展。

基于红外复合光学原理的SF_(6)气体分解产物现场检测方法

为最大化屏蔽光学信号对气体浓度的影响,获得高浓度的SF_(6)气体分解产物,提出基于红外复合光学原理的SF_(6)气体分解产物现场检测方法。选择适宜的复合性光学材料,在初始应用结构的作用下,求取具体的红外成像参数,完成对红外复合光学原理作用方法的初步分析。按需设置微流红外气体传感器,根据SF_(6)分子谱线的分布形式实施对异常峰值的剔除处理,实现基于红外复合光学原理的SF_(6)气体分解产物现场检测方法的设计。对比实验结果表明,在满足红外复合光学原理作用条件的情况下,光学信号不会对气体浓度产生明显影响,这对于获取高浓度的SF_(6)气体分解产物能够起到促进性影响作用。

激光焊接特性转变过程的光学特征信号检测

对Nd:YAG激光束与Al合金相互作用产生的光学信号进行了研究,并开发了一套可对光信号进行提取和分析的检测系统。在同一条焊缝上焊接速度保持恒定,使激光功率线性增加,检测激光焊接过程中从焊缝表面刚开始熔化到全熔透的整个过程的光学信号。利用金相显微镜和扫描电镜确定焊缝横截面的特征量。试验结果表明,焊缝横截面的特征量同光学信号具有较好的匹配关系。为激光焊接过程中的通过光学信号对焊缝成形的在线控制奠定基础。此外本文对表面熔透、表面反射率和熔池曲率对光信号的影响作了解释和分析。

基于人工神经网络的光学相关信号后处理

采用人工神经网络技术对相关平面进行后处理 ,能够成功地对相关平面的感兴趣区域 (ROI)进行分类识别 ,提高光学相关识别的可靠性 ,降低虚警概率 .