一种应用于光电导太赫兹天线的可调方波电压源

设计了一种方波电压源,可用来代替光电导太赫兹天线系统中的机械斩波器。根据功能提出了方波电压源的总体设计结构,给出了DDS方波等电路的设计方案;再根据光电导太赫兹天线的参数要求和方波电压源的参数,通过调试和实验,设计的方波电压源实现了5 V^80 V可调方波电压的输出,方波电压最大幅度输出时误差<0.22%,能够满足太赫兹探测系统的需要,大大缩减太赫兹探测系统的体积,提高了太赫兹探测系统的效率。

雾天偏振成像影响分析及复原方法研究

为了抑制雾天图像质量的退化,基于大气散射物理模型及偏振图像暗通道原理,提出了一种改进的雾天偏振遥感图像去雾算法。首先依据大气散射模型对雾天偏振成像机理进行分析,对大气偏振信息对去雾的影响进行了阐述。其次利用边缘检测和闭运算自动获取雾天偏振图像的天空区域,估算无穷远大气光强和大气偏振度。最后,针对图像中存在的噪声干扰等因素,修正大气偏振度及大气光强,恢复了退化图像的辐射强度信息。通过理论分析和实验验证,取得了较好的雾天图像复原结果。结果表明,该算法可以准确获取天空区域,实现更高鲁棒性的天空区域估计方法,有效提高图像的对比度和清晰度,增加图像细节,改善雾天图像的质量。该算法能够有效抑制雾天对图像造成的退化,从而提高遥感的目标探测和识别能力。

可见光波段的矿石多角度反射偏振特性研究

为了研究矿石的多角度偏振反射特性,采用改变光源入射角和探测角的方法,测量矿石在可见光波段的反射偏振光谱,并进行了理论分析和实验验证。结果表明,矿石的偏振度在可见光波段受波长影响较小,偏振度大小稳定,而入射角和探测角对矿石的偏振度光谱影响显著;随着入射角和探测角的增大,矿石均表现出先增大后减小的趋势,最大值出现在布儒斯特角附近;当入射角和探测角在55°~65°范围变化时,矿石偏振度差异显著,其中因组成颗粒较小结晶程度较高的玉髓偏振特性最强,而非晶质结构的蛋白石偏振特性最弱。该研究利用偏振度对矿石进行鉴别和分类,具有一定的可实行性,这为矿石检测提供了新的途径。

基于LabVIEW的电动触点电寿命试验失效类型的自动识别

传统的电动触点失效判断的方法主要是通过PLC的控制和检测,判断特定时域的电压值是否越界。因未合理利用整个通断过程中时域信号的变化信息,不足以可靠地判断触点失效的类型。为了解决这一不足,使用由数据采集卡和霍尔传感器等硬件研制的电寿命试验平台,通过采集完整的通断过程的时域信号作为信源,利用LabVIEW软件编写失效类型判别算法进行数据处理及逻辑操作。在试验过程中,实现了实时监测多个触点参数的同时自动识别失效类型并获取触点失效的全面信息。通过实际检测,试验结果达到预期效果。

基于LabVIEW的开关电器触头电寿命试验系统的设计

传统的开关电器触头电寿命试验设备一般无法对失效原因进行全面、精确的记录,无法进行试验数据的存储和回访。为此,研制一种结合LabVIEW软件和数据采集卡等硬件的试验系统,该系统以实现电磁继电器和接触器的电寿命检测试验,同时在系统软件的控制下,自动对试验过程中失效情况进行判断和记录。该系统测量的电压、电流数据精度约为0.5%,与传统的设备相比,它能更加准确和直观地反映出试品电寿命的相关指标,为触头设计人员提供可靠的判断依据。

基于Android平台的微型光谱仪数据传输与显示研究

光谱仪的体积庞大和笨重给户外数据采集带来了一定的困难,为了实现系统的微型化和可移动化,提出了一种基于安卓系统的便捷式光谱采集系统;该系统将光谱探测采集系统与数据显示系统相分离,将他们各自微型化并通过无线网络的方式相互通信,并以直观的图形界面将数据显示,方便用户对光谱仪进行控制和数据分析;数据的显示系统是在ARM嵌入式硬件平台上通过无线网络接收模块和JAVA软件算法编程与光谱探测信号采集系统进行通信,将数据实时的传输到光谱数据显示系统上,通过对系统软硬件的开发和试验表明该系统能够很好的完成数据的采集、传输和显示,实现了设备的移动化、智能化和微型化。

基于摄像机图像的实时亮度测量方法

针对现有测量方法存在操作复杂、成本高等问题,提出一种基于摄像机图像的实时亮度测量方法。该方法通过摄像机实时采集图像信息,利用上位机对图像进行灰度化处理得到图像的灰度值,并利用亮度计对摄像机进行光学标定,得出曝光量与灰度值之间的具体函数关系,即亮度回归方程,通过亮度计算公式求得目标区域的亮度值。采用图像匹配和噪点去除的处理方法,大大提高了测量精度。实验结果表明,在未进行图像匹配和噪点去除处理的前提下,测量结果误差在11%左右,若对图像匹配和噪点去除处理,误差可控制在6%左右,大大提高了测量精度,满足了亮度测量的需求。该方法与现有的亮度测量方法相比,具有操作简便、成本低及可实时测量等优点。

基于GIoU的YOLOv3车辆识别方法

针对视频车辆识别方法检测精度不高的问题,提出一种基于GIoU的YOLOv3车辆识别方法。采用Darknet-53预训练模型对实验目标车辆的样本进行迁移学习,用GIoU代替传统IoU评价方法进行训练,将检测车辆分为公交车与小轿车两类。实验结果表明,该方法与采用传统的IoU评价方法训练的YOLOv3相比,车辆识别的mAP提高了15%。

基于目标跟踪和迁移学习的多车型流量检测方法

针对视频车流量统计、车型识别准确率不高的问题,提出一种基于目标跟踪和卷积神经网络(convolutional neural network,简称CNN)迁移学习的多车型车流量检测方法。采用CNN预训练模型MobileNet对实验场景的车辆样本迁移学习,得到车型分类模型;从视频中提取运动车辆,对相邻帧车辆的中心点进行分析,建立目标跟踪模型;将新检测到的车辆输入到车型分类模型,按小车、货车、客车3种车型计数。实验结果表明,该方法与基于虚拟线圈、基于支持向量机等检测方法相比,车流量的检测准确率为98.7%,提高了3%,车型分类的平均准确率为96.8%,提高了7%以上。

基于快速搜索粒子群算法的点衍射干涉绝对位移测量方法

为了解决目前点衍射绝对位移测量系统中位移重构算法存在的收敛率低问题,并针对实际测量中时效性和高精度要求,提出了基于快速搜索粒子群算法的点衍射干涉绝对位移测量方法。点衍射干涉绝对位移测量系统根据点衍射干涉场相位差的分布重构出点衍射探头的三维绝对位移。所提出的快速搜索粒子群算法针对测量中大量像素点数据的高效处理需要,在三维绝对位移迭代重构过程中采取非线性增加样本点数量的搜索方法,进而在保证测量精度的同时极大提高了测量效率。分别进行了仿真分析、测量实验以及三坐标机测量比对以检验所提出测量方法的可行性与稳定性。结果表明,该方法可实现三维绝对位移的快速检测,其收敛率可达90%,且在200 mm×200 mm×300 mm的测量区域中达到优于微米量级测量精度。所提出的三维绝对位移测量方法具有较高的测量效率和精度,且具备高抗噪能力和可靠性,对其在微加工技术和高精度测量中的应用具有重要意义。

偏振二向反射分布函数测量误差分析

针对遥感偏振探测过程中获取的偏振信息与目标真实偏振信息存在差异的问题,探讨了遥感偏振成像系统的3类系统误差源对偏振二向反射分布函数、偏振度和偏振相角测量精度的影响,建立了遥感偏振探测误差分析模型。分析了起偏器角度定位误差对斯托克斯参量测量的影响,通过数值模拟研究了起偏器角度定位对偏振探测精度的影响;依据遥感偏振探测的地物空间间隔和成像CCD分辨率分析了空间视场重合误差对偏振二向分布函数分量的影响;分析了成像系统的光子噪声等固有系统误差对偏振探测结果的影响;根据误差的传递原则对3类误差源导致的测量误差进行了合成,进一步推导出线偏振度和偏振相角总误差模型。实验分析表明,该遥感偏振探测误差模型能真实反映偏振探测系统误差源对偏振二向反射分布函数测量精度的影响。

大气传输中红外偏振探测误差机理及校正

在红外偏振遥感探测系统中,目标的红外偏振特性受到大气环境因素的影响,其反演场景偏振参量会出现误差,因此,提出基于红外偏振传输理论的红外光谱偏振参量校正算法模型。通过分析大气辐射和传输特性,建立了大气有效透射率模型,研究了不同波段范围、大气环境、传输路径、温度等因素对有效透射率的影响,依据大气有效透射率模型校正偏振参量。实验分析表明,该校正算法模型有效抑制了大气传输对探测目标的红外偏振参量测量的影响,使得偏振参量能更准确地反映场景偏振特性,提高了红外遥感偏振的探测识别能力。

基于独立成分分析的偏振遥感图像大气校正

针对不存在天空区域的偏振遥感图像,提出基于独立成分分析的大气校正算法。根据大气光和场景光高频信息的独立性,由独立成分分析和互信息最优化原则估算大气偏振度,再结合源图像中的先验知识和大气散射物理模型估算无穷远处大气光强。通过实验对比分析,得到的大气信息结果与理论值相匹配,验证了大气信息估算的合理性。同时,为抑制大气介质造成的遥感图像退化影响,提出基于模糊规则修正线偏振度,校正大气光信息A,改善了图像质量。校正后的偏振遥感图像更准确地反映了地物目标特征,提高了目标探测和识别能力。