基于多尺度灰度直方图的图像增强研究

直方图均衡是图像增强的经典方法,但通常都是简单地对整幅图像做一次均衡,这样势必对细节部分增强得不够。多尺度直方图均衡的方法就是对小波分解的各个子带分别作灰度直方图均衡,再根据均衡后的各个子带重构得到处理后的图像,实验证明该方法对图像增强很有效。本文的小波变换采用基于提升格式的第二代小波变换,实现结构简单,计算量低,适合整数到整数的变换。

光纤传像束研究进展

光纤传像束是一种可任意弯曲的传输图像的无源器件,与传统的光学成像器件相比,它具有重量轻、使用自由度大、易实现复杂空间结构的图像传递等优点。由于其优良的传像特性和可任意弯曲的特殊性能,使其被广泛地应用于医学、工业及科研、航天、军事等多种领域。本文给出了光纤传像束与其它成像系统相比所具有的优点,详细分析了影响光纤传像束传像性能的一些因素,介绍了传像束的制作方法,阐述了不同类型传像束的特点及应用,并指出了目前面临的问题。

TDI CCD电荷转移对遥感相机成像质量的影响

由于多相位TDI CCD行间电荷转移引起的像移无法通过光、机、电等方法消除,本文研究了电荷转移对遥感相机成像质量的影响。首先,介绍了推扫式遥感相机的工作原理与前向像移补偿方法。接着根据TDI CCD行间电荷的转移方式,利用脉冲传递函数建立了电荷转移速度模型,并对TDI CCD电荷转移速度与景物像点移动速度进行了比较分析,揭示了TDI CCD电荷转移像移产生的原因。然后,建立了多相位TDI CCD电荷转移像移的调制传递函数,定量给出了二、三、四相位TDI CCD电荷转移像移引起的空间频率对比度损失。最后,搭建测试平台,采用胶片式遥感相机获取了奈奎斯特频率处的靶标图像,其分辨率为60lp/mm,并比较了三、四相位TDI CCD电荷转移像移对靶标分辨率的影响。实验结果表明,提出的电荷转移像移模型与图像实验仿真结果相吻合。

一种可控的直方图均衡算法

本文提出一种在传统直方图中利用细节信息的可调的直方图均衡算法。该算法不但能够有效的提高图像的对比度,而且还能增强图像的细节。这种算法可以采用各种不同的边缘信息如:Laplacian、Sobel等。实验证明该方法对增强图像是很有效的。

有关节约束超冗余机械臂的增益优化轨迹规划

为了实现超冗余机械臂的实时在线规划,本文提出一种基于雅克比转置矩阵的人工势场轨迹规划方法。轨迹规划不仅要满足末端跟踪精度要求,而且要满足关节速度和角度约束,关节速度主要由轨迹规划算法的增益决定,而增益的大小决定系统稳态性能的好坏,通过优化势场函数和使用加权关节速度,在避免关节限制的前提下减小关节速度范数,从而能选择更大的增益。使用蒙特卡洛法建立最大关节速度与增益的关系,从而确定增益范围。分别在点对点运动和轨迹跟踪运动中选取不同的增益证明算法的正确性和有效性,并在轨迹跟踪运动中引入速度前馈,通过李雅普诺夫稳定性定理证明算法稳定性。通过以超冗余机械臂为模型仿真验证,得出在点对点运动下末端位置偏差小于10-4mm,姿态偏差小于1×10-5rad;轨迹跟踪运动的位置偏差小于10-3mm,姿态偏差小于1×10-4rad。最后进行实验验证,虽然实验过程中轨迹偏差相比于仿真增加一个数量级,但仍符合实验任务需求。

汽车制动缸内部检测

文章致力于研究汽车制动主缸缸体主孔的位置以及检测制动缸内部是否存在砂眼等缺陷。由于制动缸缸体的补偿孔偏离制动缸中心轴,因此在加工过程中可能存在较大的误差,并且由于制动缸外部轮廓比较复杂,因此能否准确的检测补偿孔的位置成为检测此部件的一大难点。提出的检测装置通过微位移传感器采集零点,通过线阵CCD的搭接进行检测,通过计算机进行数据处理,各个部分在回转机械工作台的协调下完成对工件的检测。

硒化锌晶体的高效率高质量组合抛光方法(特邀)

硒化锌晶体作为常用的红外晶体材料,广泛应用于红外光学系统中。为了提高硒化锌晶体的加工质量及加工效率,提出了将磁流变抛光(MRF)与传统数控抛光(CCOS)技术相结合的方法,通过多组正交实验配置硒化锌晶体的磁流变抛光液,对一块口径为50 mm的硒化锌晶体展开磁流变抛光,再针对磁流变抛光后的表面痕迹进行传统数控抛光,在正压力为0.05~0.1 MPa范围内,经过30 min均匀抛光,硒化锌晶体的表面粗糙度由3.832 nm降低到1.57 nm,粗糙度得到明显改善。该方法有效提高了非球面硒化锌晶体的加工效率并改善了加工后的表面质量,对硒化锌晶体的非球面超精密加工具有重要的参考价值。

碳化硅晶圆的快速高质量复合加工方法

为了提升单晶碳化硅(SiC)材料的抛光效率及表面质量,提出了将传统抛光与磁流变抛光(MRF)相结合的新方法,并对一块直径为100 mm的单晶SiC晶圆进行实际加工。首先,采用环抛技术将单晶SiC晶圆表面粗糙度快速加工至0.6 nm左右;然后,通过配制特殊的磁流变抛光液,采用磁流变抛光技术对晶圆进行35 min快速均匀抛光,改善了SiC晶圆表面的缺陷,消除了晶圆亚表面损伤;最后,采用纳米金刚石抛光液,通过环抛对SiC晶圆进行精抛光,获得了粗糙度为0.327 nm的高表面质量单晶SiC晶圆。该方法将单晶SiC晶圆的加工时间缩短了约7 h,有利于提升SiC晶圆的加工效率、精度及质量。