基于CCD图像采集的自主循迹的智能车系统设计

本文设计了一种基于CCD摄像头图像采集并自主循迹的智能车模型。该智能车以飞思卡尔公司的MC56F8366MFVE高性能16位单片机作为核心控制器,采用CCD摄像头获取赛道图像信息,使用模拟比较器对图像进行硬件二值化,通过提取赛道中心线,计算出小车与黑线建立的位置偏差,采用PD方式对舵机转向进行反馈控制。

塞曼效应实验之虚拟仿真与电脑辅助对比分析

塞曼效应实验通过测量汞绿光在磁场中分裂谱线的波长差计算电子的荷质比。电脑辅助版塞曼效应实验利用CCD图像采集卡将法布里-珀罗标准具等倾干涉图像采集到电脑,再利用塞曼效应实验分析软件对图像进行处理,测出光分裂的谱线波长差,计算出电子荷质比。虚拟仿真型塞曼效应实验则是利用科大奥锐提供的虚拟仿真实验系统,从实验仪器的摆放、调试到测量及数据处理,实现对塞曼效应实验的全程模拟仿真。电脑辅助版塞曼效应实验克服了过去手工测量的诸多缺陷,但并没有解决所有不足,还带来一些新问题。塞曼效应虚拟仿真实验几乎解决了传统塞曼效应实验所遇到的所有问题,只要必要的步骤操作到位,就可以得到理想的实验结果。通过研究分析,深刻认识到两种实验方式相互不能完全替代,但可以作为有益补充。

非对称等离子体弧温度场三维重建

等离子体加工技术在处理各类难加工材料的成形与制备方面备受关注,其温度特性是影响加工质量的决定性因素。针对现有温度特性研究大多在弧径向对称的假设前提下完成的问题,提出了一种基于灰度值的非对称等离子体弧温度场三维重建方法。基于灰度值对非对称等离子体弧形貌进行三维重构,重构结果与温度场的定性分布存在对应关系;利用自行设计的黑体炉对比色测温公式进行参数标定,通过比色测温原理得到等离子体弧图像中灰度值与温度的对应关系;将计算得到的温度值代入形貌模型,完成等离子体弧温度场的三维重建。研究结果描述了等离子体弧温度的分布情况,实现对非对称等离子体弧温度场的非接触测量,可为等离子体加工技术的温度控制提供指导。

双气泡间的聚并时间测量及其影响因素

聚并时间是研究气泡聚并行为过程中的一个重要参数。在消除气泡生长速度对聚并时间影响的条件下,利用自行开发的光学测试技术对双气泡间的聚并时间进行了精确的测量。考察了气泡尺寸、靠近速度、有机溶质的扩散、电解质和表面活性剂的加入对气泡聚并行为的影响。实验结果表明,双气泡间的聚并时间随着气泡直径的增加、气泡老化时间的延长、靠近速度的减小和有机溶质浓度的增大而增加。

基于PLC的电子体温计在线检定系统设计

设计了以三菱PLC FX2N-16MT作为控制核心,以步进电机作为执行元件,驱动电子体温计检定机构,配合计算机CCD图像采集处理系统,实现电子体温计的在线高速高效检定。检定过程包括电子体温计装卸、温度测量、CCD图像采集、测量温度比对、检定结果报表输出五个步骤。

基于灰度值的非对称等离子体弧形貌的三维重建

等离子体加工技术在处理各类难加工材料的成形与制备方面备受关注,其温度特性是影响加工质量的决定性因素。针对现有温度特性研究大多在弧径向对称的假设前提下间隔采样测量完成的问题,提出了一种基于灰度值的非对称等离子体弧形貌三维重建方法。首先,基于自行设计的图像采集系统,给出了CCD空间布置方案,同步获取了360°方向上加工过程中的等离子体弧数字图像;然后,对采集图像进行了灰度化、直方图均衡化、滤波去噪以及灰度等值线提取等预处理,以获得良好的视觉场和测量效果;最后,取内六层灰度等值线进行了基于立体匹配和插值重构的数值模拟,建立了与温度场存在相关性的等离子体弧形貌三维模型。研究结果定性地描述了等离子体弧温度场的分布情况,实现了等离子体弧形貌的非接触测量,得到了加工过程中等离子体弧的真实形貌。

基于UPE技术对胃溃疡模型小鼠的探究

目的通过CCD图像采集系统观察胃溃疡模型小鼠自发光光子强度及图像情况,判断胃溃疡造模成功与否。方法 DBA/1J小鼠随机分成空白组(8只)、模型组(8只)。冷水束缚应激法制作胃溃疡模型。采用Guth标准计算溃疡损伤指数,CCD图像采集系统检测小鼠CCD成像情况及光子强度。结果模型组小鼠溃疡损伤指数较空白组差异明显(P<0.05)。CCD成像观察到在注射鲁米诺后,模型组小鼠左上腹部近胃部光子强度明显增强,并可出现白色圆形光团,空白组小鼠无明显改变。模型组小鼠胃部光子强度较空白组差异不明显(P>0.05);空白组小鼠在注射鲁米诺前后光子强度差异不明显(P>0.05);模型组小鼠在注射鲁米诺前后光子强度差异显著(P<0.05);注射鲁米诺后,空白组和模型组光子强度差异显著(P<0.05)。结论确立了UPE技术为观察胃溃疡造模成功的有利手段,对后续针刺治疗胃溃疡的机制研究奠定了基础。

基于STM32的多功能智能导盲系统设计研究

本系统是针对流行导盲系统功能单一问题而设计,能更好的满足盲人出行的需要。系统总共包括四个模块:一,STM32核心处理系统模块;二,超声波测距模块;三,GPRS/GSM定位与通信模块;四,CCD图像采集模块。该系统能能够实现障碍物的检测、盲人定位与通信,交通标志的识别,并通过语音提示功能更好的满足盲人出行需要。

基于F-P干涉仪溶液浓度微变量实时监测系统的研究

设计了一款基于Fabry-Perot(F-P)干涉仪监测溶液浓度微小变化量的传感装置.利用光纤传输激光并用分体CCD采集图像,实现对溶液浓度的高精度微变化量的实时监控和测量.从理论上分析了F-P干涉仪干涉条纹的改变数目Δk与溶液浓度微变化量Δc(Δk)之间的关系,采用平面F-P干涉仪实现高精度测量溶液浓度微变化量的原理和可行性.在实验上构建了由He-Ne激光器、石英光纤、平面F-P干涉容器腔、面阵分体CCD、计算机等组成的实验监控与测量装置,对三组不同浓度的甘油溶液进行测量,通过观察干涉条纹的改变数目测定溶液浓度的改变量,用实验结果标定溶液浓度微变化量Δc(Δk)与干涉条纹改变数目Δk之间的数学解析式.实验结果表明:采用该系统可以监测到10-4量级的溶液浓度的变化值.

加装FX2包装机的小包视觉检测

目的针对青岛卷烟厂现有FX包装机型生产中,没有检测烟包外观完好的设备,设计安装一套小包视觉检测装置,将高速生产中产生的不合格烟包准确剔除。方法通过安装高速PLC和视觉采集相机,利用软件图像处理功能将采集照片进行处理分析,输出结果到上位机,控制电磁阀将缺陷烟包准确剔除。结果经过数月的实验,在改进后的抽检中,玻璃纸缺陷次数由13降低为1,剔除数量为318盒;商标纸缺陷次数由23降低为0,剔除数量为766;内卡纸缺陷次数由14降低为1,剔除数量为160。可看出无检测的生产中存在大量缺陷烟包漏剔现象。结论经过安装调试投入正常使用,该检测系统性能稳定可靠,能有效地降低产品的质量隐患。

基于计算机视觉的透明液滴外形的检测技术

在微流体变焦透镜的研究中,准确检测电解小液滴外形随外加电压的变化情况对寻找材料和衡量微流体透镜性能起到了重要作用。同时,待测液滴的形状参数也是描述液体与特定材料之间亲和力和液滴物理特性的重要参数之一。根据最小二乘法原理,设计了基于图像采集与处理的液滴外形检测系统。搭建实验平台,通过摄像物镜和CCD采集处于一定容器中的液滴外形轮廓图像数据,再经过图像滤波、边缘增强、二值化等图像处理技术,最后以数学模型形式描述液滴轮廓边缘曲线,并对边缘曲线数据进行曲线拟合计算液滴与容器边缘的接触角度。