基于单目视觉的三角测量在仪器识别中的实现

机房智能巡检机器人须对仪器仪表进行精准高效的识别,基于数字图像处理的指针式仪表自动读数算法,大部分是在标准环境下进行的,即保证摄像机与指针式仪表表盘水平放置,无视角偏差,无旋转偏差,此种方式不能很好地解决垂直刻度指针仪表的读数问题。文章提出一种基于单目视觉的三角测量法,可高度定位,从而精准地捕捉仪器仪表读数,测量精度达到毫米级别,具有广泛应用性。

城市快轨工程轨道铺设测量精调技术研究

铺轨施工测量和轨道精调测量作业是提升轨道平整度和平顺性的重要工作,文中针对传统轨道精调作业效率低、精调数据不宜留存等问题,以北京大兴机场线快速轨道交通工程项目为例,探讨了轨道几何状态测量仪在数据采集、内业处理和作业过程中需要注意的事项,最终为满足列车设计时速提供技术保障。最后研究与总结出一套适用于城市快速轨道交通工程的轨道测量精调技术。

分焦平面偏振图像传感器信噪比标定

为了标定分焦平面偏振图像传感器的信噪比,设计了分焦平面偏振图像传感器各通道信噪比标定实验。对分焦平面偏振图像传感器信噪比参数对偏振角度测量结果的影响程度、信噪比标定原理、标定实验流程等进行了研究。根据分焦平面偏振传感器的结构和数字图像传感器的数学模型得到信噪比的标定原理。在不同信噪比、不同入射角度线偏振光情况下,对偏振角度测量结果进行了仿真。然后,根据标定原理设计标定实验的装置结构和实验流程。最后,进行实际标定并对实验数据进行了分析。信噪比-偏振角度测量精度仿真结果表明:分焦平面偏振图像传感器的信噪比越大,偏振角度测量精度越高,且入射偏振光角度也会影响测量精度。分焦平面偏振图像传感器各通道信噪比参数的实际测试结果表明:标定值与指标值相差不超过0.55 dB。实验结果证明,该方法是准确有效的,能够较好地完成分焦平面偏振图像传感器各通道信噪比的标定任务。

曲面与平面显示器周边显示对飞行员图形认知影响的对比研究

目的研究曲面与平面显示器周边显示对飞行员图形认知绩效是否有显著影响,以探索曲面显示技术在未来飞机座舱显示系统中的应用可行性。方法采用客观实验与主观评价相结合的方法,以30名男性战斗机飞行员为对象,借助图形认知任务实验软件,分别获取飞行员对曲面和平面显示器周边图形的认知正确率和正确反应时;然后飞行员根据实验体会和飞行经验,对两种显示器的显示特性、视觉舒适性、对任务绩效的影响、总体评价等进行主观评价,并就两种显示器在未来战斗机座舱里的应用给出倾向性意见。结果对于图形认知的正确率和反应时指标,在曲面与平面两种显示器上均无显著性差异(P>0.05);对显示特性、视觉舒适性、对任务绩效的影响及总体评价,持不同意见的人数(百分比)具有显著差异(P<0.01),且在未来战斗机座舱显示器的选择上更倾向于曲面显示器(P<0.001)。结论曲面显示器与平面显示器对飞行员认知屏幕周边图形信息的效率没有显著影响;但飞行员主观上对曲面显示器有更明显的偏好。本研究为曲面显示器在未来战斗机显示系统中的应用可行性提供了一定的数据支撑。

一种多功能摩擦实验台的设计及实验

介绍了一种多功能摩擦实验台的原理、性能和实验结果。该实验台通过显微镜和CCD图像传感器可以放大拍摄两接触面间的接触情况,同时可通过力传感器测量摩擦力,解决了研究面面接触时,难以观察表面接触情况的问题。实验结果表明,所研制的实验台具有较好的实用性和可靠性,满足面面接触摩擦研究的需要。

卡盘平面螺纹精度动态测量仪的研制

介绍了该仪器的结构、特点以及测量原理 ,分析了测量系统的硬件、软件实现方法 。

凝视焦平面热像仪的红外图像增强技术

文中阐述了红外图像增强算法的种类和各自的优缺点,完成了凝视焦平面热像仪红外图像算法(图像增强、直方图均衡)的提取和实现,从中选择出适合的图像增强算法应用于红外图像处理中,达到了预期的效果。

全站仪仪器高度测量新方法

基于光的反射原理,借助普通平面镜和塔尺,提出一种测量全站仪仪器高度的新方法,并对该方法误差影响因素进行分析。该方法是一种非接触测量方法,受地形环境影响小,测量精度高,操作简便。该方法适用于经纬仪等竖直方向测角的同类测量仪器,对实际工程测量具有一定借鉴意义。

仪表组合方式对歼击机仪表飞行情境意识的影响:来自眼动方面的证据

目的考察组合仪表方式对歼击机仪表飞行偏差和任务中眼动模式的影响作用,从而为开发情境意识的眼动测量技术提供前期研究基础。方法实验选取了31名男性空军战士参与不同组合方式的仪表飞行任务(平视仪表、下视仪表),记录飞行绩效(高度偏差和航向偏差)和眼动轨迹。结果 (1)下视仪表飞行中的航向偏差显著大于平视仪表,两种组合方式的仪表飞行在高度偏差上的差异不显著;(2)兴趣区域内平均注视个数、平均注视时间和平均浏览次数在不同的仪表组合方式间存在明显的差别;(3)回归分析显示,航向表和速度表区上平均注视个数与平均注视时间能正向预测平视仪表飞行中的高度偏差和航向偏差,航向表上的平均浏览次数则能负向预测航向偏差。结论 (1)依照下视仪表飞行时绩效劣于平视仪表,平视仪表更利于获取和保持高质量的情境意识。(2)眼动指标能够测量情境意识在理解层面上的认知过程。

基于平面标靶的物体空间姿态精确测量

论文在研究平面标靶合作标识的精确识别算法和图形空间向量变换模型基础上,建立了空间姿态测量算法模型与软件流程,并提出了一种新的拓扑定位方法,并以模拟汽车四轮定位视觉测量为例进行验证,结果表明该方法具有较好的抗遮挡能力,较宽的测量范围和较高的测量精度,为采用平面靶标组建的机器视觉测量系统提供了一种可行的方法。

红外热成像技术中的红外焦平面阵列的研究

微机电系统(MEMS)推动了红外焦平面阵列(FPA)技术的发展,使红外热像仪的性能和精度得到了很大的提高。红外焦平面阵列按照其工作原理、结构形式、制冷方式和成像方式的不同分为各种类型,比较并分析了各类型红外焦平面阵列间的不同点和各自特点。着重介绍了红外焦平面阵列技术最新研究热点中的光量子类红外焦平面阵列和双色、多色红外焦平面阵列,以及近些年它们在国内外最新的研究成果。最后讨论了红外焦平面阵列技术的发展趋势。

基于GPS-RTK与全站仪的校园平面数据采集

近年来大学校园的基础设施建设步伐加快,对基础数据的需求也越来越高。实践证明,利用GPS-RTK和全站仪结合来完成校园平面数据的采集,既能提供高精度的数据,也保证了数据现势性强的特征,具有较好的科学性与实用性。

硬性结构面表面起伏形态测量及其尺寸效应研究

结构面表面形态与其力学性质密切相关,对结构面表面形态进行精细测量是研究结构面变形和强度等力学机理的基础。在分析国内外结构面测量仪器优缺点基础上,利用自主研制的新型便携式测量仪器———接触打孔器对硬性结构面进行机械化精细测量,应用效果表明:由接触打孔器获得的结构面粗糙度JRC值与结构面表面实际的JRC值十分接近。在此基础上,对硬性结构面进行尺寸效应分析,获得了结构面表面JRC值的统计方差随测量长度逐渐衰减的规律,并且计算分析了粗糙度对结构面剪切强度影响的极限长度,最后通过强风化粉砂岩节理、新鲜砂岩层面、泥岩层面进行了分析。结果表明,对于研究区强风化粉砂岩构造节理,当取样长度大于50cm时,可以消除剪切方向上起伏粗糙度尺寸效应;对于平直新鲜泥岩层面、平直的新鲜砂岩层面,当取样长度大于5cm时,可以消除剪切方向上起伏粗糙度尺寸效应。

红外焦平面阵列测试虚拟仪器系统

红外焦平面阵列主要性能参数的测试和评价是研制、生产和应用阵列的基础.由于焦平面阵列的像元数太多,所以测试复杂且计算繁琐.基于虚拟仪器技术构建的红外焦平面阵列测试系统,能完成焦平面阵列的特性参数定量测试和成像实验.在大幅度降低测试成本的同时,系统还具有易于扩展、升级和修改的优势,从而为红外焦平面阵列的研制提供了有效的测试与实验技术手段.

太阳帆板平面度测量系统

介绍了一种采用斜光学三角形测量结构和基于虚拟精密测量基准的太阳帆板平面度无接触测量系统 .首次提出斜光学三角形测量结构 ,使得测量系统的测量面积和分辨率大大提高 ,从而实现了对大面积平面平面度的高精度无接触测量 .提出的虚拟精密基准的建模与误差补偿技术 ,解决了在非精密基准上实现精密测量这一难题 ,使得所研制的测量系统利用现有平台可实现对太阳帆板平面度的高精度测量 .此外 ,对测量光斑位置估值精度与光斑图像尺寸大小和能量分布之间的定量关系进行了分析 ,为激光光斑的优化设计提供了理论依据 .实际测量结果表明 ,该测量系统对面积为 2 581mm× 1 755mm太阳帆板的平面度测量精度达 0 .0 2mm(RMS)

混合式IRFPA读出电路参数测试系统

读出电路是红外焦平面阵列(IRFPA)的关键组成部分之一。它的质量直接影响到IRFPA的质量,因此读出电路参数的测试非常重要。本系统采用信号模仿的方法,对IRFPA读出电路注入电信号,调节电信号即可模拟不同的测试条件,利用读出电路的输出就可测试其主要参数的技术指标。系统采用虚拟仪器系统的精密数据采集卡(DAQ)和用于数据处理的软件(LabVIEW)来构建出混合式IRPFA读出电路参数测试系统。采集卡对读出电路输出信号进行采集,并利用软件的运算功能模块对采集的数据进行统计运算,就可定量得到各项参数指标,从而判断读出电路性能的好坏。采用本系统对128×128元读出电路进行测试,实验结果表明了系统的可行性,测试结果可以反映读出电路的质量。

基于LabVIEW的超声波坐标定位仪设计

为提供一种新型的物体平面定位方法,设计一种操作简单、工程上容易实现的坐标定位仪。将超声波测距原理应用到物体的平面定位中,利用AT89S52单片机作为核心处理器,驱动两舵机进行旋转,带动两超声波测距模块US-100进行扇形扫描,分时发射超声波信号并采集反馈信号,计算测量距离,由RS-232串行口与计算机连接通信,将测量数据传输给主计算机,利用虚拟仪器LabVIEW,实时动态显示物体的坐标方位并绘制其移动路线。结果表明:单个超声波收发装置4 500mm以内测量误差在0~17mm之间,测量盲区为23mm。整个超声波定位仪样机各项功能完成良好。

高分辨率平面测试仪的研制

在实际应用中 ,平面测试仪主要用于工件的微米级测试 ,从而检验工件是否合格。高分辨率和高稳定度是平面测试仪研制的两大关键技术。采用分辨率扩展的方法可以提高分辨率 ;同时利用单片机和复杂可编程逻辑器件 (CPLD)设计产生高稳定度的信号源 ,提高了系统的稳定度。内容包括工作原理 ,测试步骤和硬件设计 ,并介绍了提高精度的措施。主要由位移传感器 ,高稳定度信号源 ,单片机 ,信号处理单元四部分组成 ,具有高稳定度 ,高分辨率 ,低成本 ,操作简便的特点 。

超声三平面法测量心肌梗死患者左心室整体收缩功能的临床应用价值

目的探讨超声三平面法测量心肌梗死患者左心室整体收缩功能的临床应用价值。方法选取2013年1-12月在我院心内科住院的心肌梗死患者59例(前壁梗死29例,后壁梗死18例,侧壁梗死12例),均在心肌梗死发生后1个月内应用三平面法及Simpson's法分别测得左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF),比较两组间参数,并分析两者的相关性。可重复性研究:随机抽取20例受检患者,由同一观察者不同时间及两位观察者分别用三平面法测量每位受检者的左心室射血分数,分析同一观察者及观察者间的相关系数。结果 59例中有5例因内膜面显示不清,无法用Simpson's法测量左心室整体收缩功能,其余患者三平面法与Simpson's法测量的LVEF结果相关性良好,相关系数为r=0.92。同一观察者不同时间及两观察者间用三平面法测量20位受检者的左心室射血分数,相关系数分别为0.83(P<0.01)和0.81(P<0.01)。结论三平面法测量左心室射血分数,操作简便,且与Simpson's法相关性良好,重复性较好,有一定的临床应用价值。

影响弹丸侵彻性能的因素分析及引信方案探讨

从硬目标灵巧引信方案设计的角度出发,提出并分析了影响高G值加速度计所敏感的加速度值的几个关键因素:目标介质、着角、着速、加速度传感器安装位置、运载平台等对弹体倾彻性能的影响;在分析的基础上,对硬目标灵巧引信进行了初步的方案探讨;最后,给出了一设计实例。