光谱共焦法厚度测量系统中抖动补偿算法研究

为获得样品多点数据,光谱共焦位移传感系统在移动测量时会产生抖动效应,引起测量数据发生漂移,文中基于已实现的光谱共焦厚度测量系统,研究抖动的影响并探究抖动补偿算法。首先,基于光谱共焦厚度测量模型及抖动存在时探头相对于光轴发生一定倾斜,推导了抖动对厚度测量影响的关系模型,并采用蒙特卡洛法分析了4种样品在不同程度随机抖动下的厚度概率密度函数,将解析结果与蒙特卡洛仿真结果进行比较,验证了厚度概率密度函数表达式的正确性。结果表明:抖动效应导致测量性能下降,尤其在样品厚度较大时;而抖动标准差较大时,较薄的样品具有更好的抗抖动性能;为补偿抖动的影响,提出采用Savitzky-Golay滤波及高斯拟合实现滤波和光谱信号峰值波长的提取,并建立了抖动误差补偿算法;最后,对厚度为(1.0±0.1) mm的样品进行实验测量,测得平均厚度为1.064 0 mm,补偿后的相对标准偏差为0.29%,验证了抖动补偿算法的有效性。文中的研究内容对提高系统测量稳定性及测量精度有一定的指导意义。

运动控制中的调度抖动补偿方法的研究与应用

数控系统是一种典型的运动控制系统和实时应用,要求系统必须在事先设定好的时限内做出相应的响应.实时系统中存在的调度抖动会影响实时控制的精确度,抖动补偿是解决这一问题的重要手段.本文讨论了抖动的测试和补偿技术,针对当前数控系统的运动控制中任务的调度抖动的特点,提出了两种高效的抖动补偿方法,并对这两种方法的性能进行了对比分析;最后在我们开发的蓝天数控系统中对这两种补偿方法进行了实际应用,取得了较好的效果.

跳频OFDM系统的相位抖动补偿算法

跳频OFDM(FH-OFDM)系统中的相位抖动模型与定频系统有着本质不同。本文首先分析了多径衰落信道条件下FH-OFDM系统在相位抖动污染情况下的信噪比损失和误码性能,然后根据相位抖动信号的频域特征,提出了一种基于最小二乘(LS)逆滤波器设计原理的相位抖动补偿(PJC)算法。分析与仿真结果表明,选择合适的滤波器长度,该算法可以在不降低系统带宽有效利用率的前提下有效改善系统误码性能。

基于抖动补偿技术的印刷品图像配准方法研究

在实际的印刷品缺陷检测过程中,存在因相机支架的颤动而导致标准印刷图像和待检测图像在空间位置上配准不精确的问题。为此,在图像去抖动技术的基础上,提出了一种融合SURF(speeded-up robust features)和ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)的运动估计算法。首先,基于SURF 算法提取标准印刷图像和待检测图像的特征点;其次,基于ORB 算法对提取的特征点进行描述和匹配;再次,将正确匹配的特征点通过仿射模型来求取全局运动矢量;最后,通过求得的全局运动矢量来补偿图像,并完成待检测图像与标准印刷图像的配准。针对待测图像存在的平移、尺度和旋转三种不同变化,分别采用SURF-ORB、ORB 和SIFT(scale-invariant feature transform)的运动估计算法进行了性能分析。结果表明,SURFORB的特征点匹配对数量最多,匹配效果最好,SURB-ORB 的运动估计时间控制在毫秒级别,满足现代印刷品缺陷检测的实时性要求。因此,融合SURF 和ORB 的运动估计算法能够对图像进行精确、实时的配准。

抖动补偿技术在水下摄像系统中的应用

针对水下设备低频抖动、水流干扰、不利于水下摄像系统图像采集等特点,采用结构减震和电子稳像对图像进行抖动补偿。考虑到图像处理中数据运算量大的特性,采用基于图像特征点的算法来提高运算速度。实测结果验证了抖动补偿的效果,表明了该水下摄像系统在高速运动的水下设备上的适用性和可行性。抖动补偿技术还可应用在具有震动、移动、冲击运动等特征的大型装卸设备上。

基于高精度抖动补偿系统的星模拟技术

为抑制地面环境扰动的影响,提升星敏感器地面验证实验的标定精度,提出一种具有抖动补偿功能的星模拟技术。该技术通过可调激光光源提供抖动补偿信标光,利用大口径分光棱镜对多目标星图合束,使用大口径高精度压电偏转镜实时反馈补偿稳定星光,配合长焦距平行光管为高精度星敏感器提供高稳定恒星目标源。仿真研究了该系统性能参数,结果表明补偿精度的峰值偏差为0.045″,补偿分辨率为0.01″。构建了基于抖动补偿系统的星图模拟系统,现场通过4D干涉仪实测得到的该系统补偿分辨率达到0.01″,补偿精度优于0.1″。所提技术能够探测微小光轴偏移并进行高精度反馈补偿,能为高精度星敏感器地面验证系统提供稳定的恒星目标,为后续需要高稳定目标源的系统提供一种解决方案。

面向运动控制的调度抖动问题的研究

通用处理器以其优异的性能已经越来越广泛地应用到实时控制系统中,但其所采用的体系结构会引起指令执行时间的不确定性,导致基于它的实时系统存在调度抖动问题.调度抖动是实时控制系统的重要性能指标之一,本文讨论了抖动测试和分析技术,并介绍了减少抖动的补偿技术.

基于ICO-FU模型的网络控制系统性能补偿

在网络控制系统中由于存在着延迟和抖动,使得系统非周期的运行,导致系统性能下降甚至不稳定。针对该问题,本文提出了ICO-FU模型,它可以通过计算线性控制系统的性能代价函数来分析网络控制系统的性能,同时可以补偿抖动对于控制系统性能的影响。

光纤时间频率传输的时延抖动主动补偿

介绍了使用飞秒锁模激光实现稳定的时间频率传输的实验进展。采用1.2 km通信光纤传输89.7 MHz飞秒激光脉冲,同时其中插入一个主动延迟线,通过比较光纤返回的脉冲信号与激光器本地信号的第10次谐波的相位,将180 ps的时延补偿到了36 ps,证明了此方法在光纤传输时频信号的有效性。理论上本系统的延迟时间测量分辨率应为10 fs,由于噪声的原因,实际分辨率有所降低。进一步的工作正在进行,以提高信噪比和系统的稳定性。

多直线全局运动估计及其在图像稳定中的应用

提出了基于多直线特征的全局运动估计算法 ,该算法利用直线段来估计局部区域的运动参数 ,再根据局部运动参数和相应的权系数估计全局运动参数 .作为应用 ,采用平均值滤波法对图像序列轨迹进行了滤波 .通过比较滤波前后的运动轨迹 ,计算出图像序列中帧的抖动参数 ;并利用补偿技术对图像帧进行抖动补偿 。

旋转视频中特征点的迭代筛选与光流估计匹配研究

转动抖动补偿是视频稳像的难点,针对转动抖动补偿中的关键技术特征点的筛选与匹配展开研究。建立了图像的6参数仿射模型;推导得到估计有意运动参数的超定方程;采用最小二乘迭代算法来去除绝对误差和(SAD)算法误判的特征点;采用金字塔(LK)光流算法来对旋转视频进行特征点匹配。编程实现算法;用特征窗口梯度矩阵法(KLT)提取特征后,分别用SAD算法和LK光流算法进行匹配,求解得到旋转变换阵参数误差,分析、比较并图示了误差原因;利用Kalman滤波去除无意运动;对含转动抖动的视频进行稳像补偿。在自主移动机器人平台上开展了实验。结果表明LK光流算法相比SAD算法对旋转视频的特征点匹配误差小,结合Kalman滤波可有效补偿转动抖动,将最大8.37°的转动抖动稳像到3.68°以下。

移动机器人视觉系统防抖装置设计与仿真分析

通过机械的方法消除地面移动机器人视觉系统的抖动,提出并设计视觉系统防抖装置。该装置包括防抖机构、传感器系统、防抖控制系统三部分,具有6个自由度,可使防抖机构发挥双目视觉定位的作用,能根据传感器所测抖动信息计算出抖动补偿量,进而控制防抖机构动作,稳定摄像头的位姿。给出防抖装置抖动补偿过程和防抖机构的运动学分析,并利用ADAMS软件进行了抖动补偿运动仿真,结果表明,该装置能大幅度消除抖动,进而验证该装置设计的合理性。

高精度自由空间时间与频率传递研究

利用自由空间信道实现时间与频率信号的传递,可以有效克服现有光纤时频传递技术依赖于光纤网的问题。报告了电子科技大学在自由空间时间频率传递方面的研究进展。首先提出了基于主动相位补偿法的连续激光自由空间频率传递技术,利用该技术完成了100m室外频率传递实验,在5ks内所传递频率信号的时延抖动标准差为490fs;其次提出了基于被动相位补偿法的光梳频率自由空间传递技术,并利用该技术完成了52m室外频率传递实验,在5ks内所传递频率信号的时延抖动标准差为280fs;最后提出了基于往返时间时延补偿法的自由空间时间传递技术,利用该技术进行了室外120m时间传递同步实验,在16ks内所传递时间信号的绝对时延差为300ps,其时间传递稳定度优于20ps。

Advanced median method for timing jitter compensation

Timing jitter is one of the main factors that influence on the accuracy of time domain precision measurement. Timing jitter compensation is one of the problems people concern. Because of the flaws of median method, PDF deconvolution method and synthetic method, we put forward a new method for timing jitter compensation, which is called advanced median method. The theory of the advanced median method based on probability and statistics is analyzed, and the process of the advanced median method is summarized in this paper. Simulation and experiment show that compared with other methods, the new method could compensate timing jitter effectively.

复杂环境下视频目标检测及其在交通系统中的应用

设计并实现了一种自动检测和记录车辆违法行为的视频系统。使用局域阈值分割算法,有效地提取复杂光影下的道路标线,利用图像抖动估计和补偿技术克服了摄像机抖动所造成的影响,提出对局部图像的边缘进行统计判别,以消除车辆阴影的干扰。实践表明,此系统能较好地工作在多种天气条件下及较复杂的环境下。

基于模拟移相补偿的长距离光纤频率传输

为实现频率信号在长距离光纤上的高精度传输,设计了一个纯电的相位补偿系统,其补偿速度较快,范围较大,且便于模块化。该系统主要利用两次模拟移相抵消返回信号中所引入的双程相位抖动来进行补偿,结构简单,易于调试。通过引入数字信号处理和比例积分微分(PID)控制算法,可以提高系统的补偿精度和工作稳定性。最后,利用该系统在100 km的实验室光纤上进行100 MHz频率信号的传输实验,得到的频率稳定度为3.9×10-14/s和1.1×10-16/4000 s,证明了此方法在长距离光纤频率传输中的可行性,为导航、航天以及空间探测等领域中远距离站点的协同工作,提供频率同步支持。

之友严选 摄影好物

佳能EOS R5机身搭载一颗4500万像素CMOS图像感应器,最高连拍约20张/秒,可拍摄12位8K RAW视频,首次搭载了机身5轴防抖,可实现8级抖动补偿效果。

33倍光学变焦，全程防抖 奥林巴斯E-520数码单反相机及镜头新品

5月27日,奥林巴斯公司在北京正式推出了全新的E系统数码单反相机新品E-520和E系统镜头新成员ZUIKO DIGITAL ED 9-18mm f4.0-5.6。 作为E-510数码单反相机的升级更新版,E-520拥有内置的图像稳定机构。其采用了SWD（超声波驱动）机构移动传感器,可实现最高相当于提高4档快门速度的相机抖动补偿。E-520还可通过安装OM转4/3接环来兼容OM镜头,让原有的OM镜头在数码时代重获新生。