高分七号相机遮光罩展开状态红外感知系统

遥感卫星分辨率日趋精细,相机口径不断增大,受限于运载器直径对刚性遮光罩系统尺寸约束,柔性展开遮光系统在遥感器上逐渐应用,空间柔性展开结构在轨工作状态对于主任务判定有重要作用。报道了一种展开状态红外感知系统,应用于我国高分七号相机遮光罩系统在轨展开状态监测。首先介绍了高分七号双线阵相机及其遮光罩系统设计,分析了展开状态红外感知功能的特殊要求和约束。提出了一种利用"豆荚杆"作为传输通道的基于红外光线传输阻隔特性的新型展开状态感知方法,系统包含了红外光线产生系统与接收系统,采用红外光线产生系统发射的890 nm波段光线作为信息载体,经空间柔性展开结构"豆荚杆"通道后由红外光线接收系统转换为电信号,通过对电信号处理得到柔性结构展开状态信息。系统具有无动作机构部件、无较大能量消耗及数据带宽要求小等优点,对原有展开过程基本不产生影响。通过理论分析证明了该方法的可行性,试验验证了该方法中红外光线产生系统光功率、红外光线接收系统光电晶体管阵列上拉电阻以及工作温度等参数对展开判定准确性的影响。通过试验得到,现有展开状态红外感知系统的红外光线产生系统光功率参数大于25 mA、红外光线接收系统上拉电阻特征参数大于15 kΩ是系统工作的理想包络。在温度交变环境下,当红外光线接收系统上拉电阻特征参数不大于50 kΩ时,展开状态红外感知系统在125℃以下温度环境中能够有效的判定遮光罩系统的状态参数。为同类型柔性遮光罩系统监测方案设计及在轨温度交变环境下应用策略提供了试验数据基础,具有广泛前景。

实现机器人随动的红外感知方法

结合机器人随动任务对人体运动定位的需求,提出一种分层递阶结构的红外运动感知模式,及基于热释电红外传感器的物理实现方法.在传感模型方面,采用两层递阶结构的感知模式:底层为由多个几何传感单元构成的几何传感层,在机器人视野内实现多视角运动目标的方位测量:上层为协作感知层,用来组织底层各几何传感单元的协作,实现运动目标的定位测量.在物理实现方面,底层组合热释电红外传感阵列与菲涅尔透镜组,构建运动目标方位角测量所需的几何传感单元:上层以最小二乘优化准则作为融合多视角方位测量信息的手段,获得运动目标的位置信息.移动机器人随动实验结果验证了所提出感知方法的有效性.较多视角光学视觉传感技术,该方法在传感效率、对光照和环境变化的稳健性、低成本和低功耗等方面具有不可替代的优势。

基于红外感知的变电站鸟类定向驱散装置

为防止鸟类活动造成电力设备运行故障,设计了一种基于红外感知的变电站鸟类定向驱散装置,用于开展鸟类定向瞄准驱散。通过改进的图像模板匹配方法,完成鸟类目标识别与定位,然后基于比例微分积分算法实现鸟类的指向性跟踪与驱散。实验室测试与现场试验表明,所设计的变电站鸟类定向驱散装置具有定位精度高、跟踪速度快的特点,能够有效实现定向驱鸟功能。

基于红外感知的智能闹钟的设计

在生活中,如何保证学生按时起床是一个让家长头疼的问题。常常闹钟响了,孩子迷迷糊糊中关掉闹铃,接着又睡着了,结果就是上学迟到,不能养成很好的学习习惯。为了提升按时起床的保险系数,基于GP2Y0A02YK0F红外测距传感器来感知判断闹钟响后人是否已经起床、采用STC89C52单片机作为闹钟控制中心、采用DS1302作为时钟控制芯片,设计了一种智能闹钟。设计的闹钟可以根据实时情况进行不同处理,能有效防止再次睡着,体现了一定的"智能性"。设计的智能闹钟性能稳定、使用简单方便,实用性强。

基于红外感知与无线应答的非接触式门禁系统设计

提出了一种基于红外感知与无线应答的非接触式门禁系统设计方案。本系统实现了利用红外感知与无线设备开启门禁系统的功能。该门禁系统主要是由感知控制和应答模块组成。本文给出了应答和感知控制模块的设计电路及工作流程图,详细分析了红外识别电路的原理,并介绍了NRF905无线通信模块的设计原理。本系统设计方案合理,安全可靠。实际结果显示,此设计方案能满足实际生活中的需要并有很大的市场应用空间。

蛇类红外感知研究进展

红外辐射是自然界中广泛存在的一种能量形式,任何温度高于绝对零度的物体均会向其所在的环境释放辐射能。红外辐射中包含了大量人类无法感知的信息,蝮蛇是迄今所知的能够有效感知并利用红外信息的动物类群之一。蝮亚科蛇类的红外感知的器官是位于蛇眼和吻端之间面颊部的窝状器官——颊窝,以及其后的神经系统。从蛇类红外感知的解剖基础、行为学研究、生物化学研究等方面论述了蛇类红外感知的机理及其研究进展,并通过部分感官屏蔽的实验证明红外与可见光2种成像功能具有一定的互补作用——即当蝮蛇双眼看不到或颊窝被阻塞的时候,另一种感知系统也能有效地完成对目标的识别和定位。通过各自的传导通路,红外信息和视觉信息被汇集于中脑视顶盖区域。在这一区域有对2种信息分别响应的神经元和响应复合信号的细胞——双模神经元。蝮蛇红外觉与视觉间具有补偿、加成和抑制3种相互作用。这样的相互作用,有利于蝮蛇在复杂多变的自然条件下,消减捕食过程中存在的种种干扰,最大程度地提高对猎物的识别和定位成功率。

单片机控制的室内照明节能系统设计和实现

本文以单片机AT89C52为控制核心,设计和实现了一个室内照明节能控制装置。系统采用传感技术探测光亮度和人体的存在,用单片机控制室内照明。AT89C52单片机作为该系统控制装置的智能部件,感知人体的存在则是用到了热释电红外传感器,以光敏元件为主要元件的电路用来检测光照强度。单片机根据取样电路采集到的光照强度、人体信号、时钟电路、时间等信息,控制照明电路的开关操作,从而实现照明节能控制。

基于物联网的智能教室环境测控系统

为了提供舒适、节能的教室环境,文中设计了一款基于物联网架构的教室环境测控系统。测控终端以STM32嵌入式微处理器为核心,采集教室内温度、光照和人数等信息,按照设定的规则控制风扇、日光灯和窗帘动作,并将数据上传到OneNET平台,供后台统计分析。系统还设置了红外遥控和触摸屏两种人机交互方式,便于设置阈值或手动控制。测试表明,该系统运行正常,控制效果良好,功耗低,具有较好的应用前景。

乒乓球智能捡取机器设计构想

本设计构想旨在设计一种捡取乒乓球的智能机器,它能够在各种乒乓球场馆进行运作。该机器可依靠四驱车底盘在场地间移动,它携带有红外探测器,能够利用红外感知进行障碍检测,从而自动躲避障碍物。在移动中,该机器能够通过携带的图像传感器,检测视野中是否出现乒乓球,确定存在后能够主动捡取。该机器在四驱车底盘上搭载了独特的乒乓球吸取装置,它能够利用风扇转动产生的气压差,使乒乓球吸入到携带的收纳盒中。总之,该捡取机器能够克服传统人力捡球费力费时的缺点,大大提高人们的训练质量。

Minimum sensing cell measurement in network domain based on PIR sensor array

To reasearch on the infrared target perception by pyroelectric infrared (PIR) sensor in network domain measurement,a closed sensing network domain composed of eight-PIR-sensor array is proposed for the minimum sensing cell measurement in network domain and to realize the moving target perception and trajectory prediction. Moreover,the feasibility and accuracy of the proposed method are verified through experiments. The experimental results demonstrate that the maximum error between the real trajectory and the predicted trajectory of the minimum sensing cell measurement method is 0.64 m,which can achieve infrared target perception and moving trajectory prediction.

日制成室外巡逻机器人

据日《日经产业新闻》报道，日本一公司开发成一型室外巡逻机器人，并已上市销售。

动物特殊感知系统的研究进展

亿万年的进化,动物具备了超常的感觉能力和独特的神经结构及功能,以适应各自特殊的生态环境.本文简要综述了3个方面的研究进展:蛇类红外感知觉、蝙蝠回声定位和动物磁导航与定向.主要包括信号接收和传感相关的细胞和分子机制,信息处理的中枢神经机制,特殊信号相关的行为反应特征等.蛇类红外成像的生理基础是感受野的拓扑结构类似视觉系统,其红外系统在很大程度上可以替代视觉系统.TRPA1被证明是红外热传感的关键分子,但工作原理仍不明确.蝙蝠回声定位信号模式大体有3类,即恒频-调频、调频以及咔哒声(click),与回声定位相关的神经结构和功能高度特化,具有很高的时间和空间分辨率以及目标识别能力.基于地磁场进行导航在动物界普遍存在,在脑部外加磁场可以改变动物的行进方向.动物磁受体的分子机制争议很大,主要有铁晶体理论和基团对理论两个学派,后者是光依赖性的.这些研究结果对仿生学和仿生工程制备都有重要的启迪意义.

基于热释电感知的分布式粒子群优化目标跟踪

通过热释电红外感知设备采集目标方向角序列,利用粒子群优化算法实现了非测距方案下的目标跟踪。当阵列布局较大时,采集方向角序列的长度增大,算法搜索空间的维数增大,跟踪精度降低。通过分割序列,采用分布式粒子群优化算法,综合多节点协同决策,实现了大规模阵列的红外目标实时跟踪定位,且能满足目标跟踪精度的要求。结果表明,该方法有效扩展了基本粒子群算法在热释电感知中的应用。

驾驶员夜间行车视觉增强新技术

针对驾驶员在高速公路夜间和恶劣天气下行车,由于光照条件降低导致驾驶员视觉受限,对路面距离识别和感知速度降低,一旦车速过高极易发生危险造成重大事故等情况,介绍了一套新型主动发光警示诱导系统,详细阐述了其工作原理和系统架构,并通过现场试验证明所开发的系统能够主动对驾驶员在夜间行驶过程中进行警示诱导,有效地增强了人眼的视觉,减低事故发生的概率。