基于ARM的帆板控制系统设计与实验分析

以32 bit ARM STM32F103为控制核心,设计并实现了一个帆板自动控制系统。在设定的模式和间距(风扇与帆板之间的距离)下,对帆板转角的控制进行了实验分析与讨论。实验中采用PWM技术和PID控制器来调节风扇风力的大小,从而实现对帆板转角的控制。整个系统软硬件设计合理、操作简单、方便,控制精度较高。实验结果进一步验证了设计方案的正确性,证实了所设计的系统具有一定的理论研究意义和实用性。

基于逆向工程技术的汽车橡胶密封条模具的再设计

逆向工程技术是模具制造业进行模具设计制造体系的一种新手段。提出了结合逆向工程专用软件与商用CAD/CAM UG软件进行汽车橡胶密封条挤压模具再设计的流程,并分析了某侧窗模具零件再设计的特点,详细论述了该模具由初始设计制造—试用修模—逆向重新建模的再设计过程。实践结果表明采用逆向工程技术,提高了零件再设计效率,满足了产品的精度要求。为模具再设计实现高精度、高效率、低成本提供了指导意义,具有较高的应用价值。

“逆向工程与快速成型技术应用”课程教学探讨

"逆向工程与快速成型技术应用"课程的开设,是为了培养掌握先进制造技术的应用型人才.以项目为驱动将知识点的教学贯穿于项目教学的整个环节,采用软件仿真、设备操作等教学手段,并打破单一的考核方式,使学生在了解逆向工程和快速成型技术的基本理论知识基础上,掌握测量设备的使用、逆向产品设计的方法、快速成型的流程及典型快速成型设备的操作.

组合NNSC收缩技术和改进四阶PDE的MMW图像恢复

毫米波(MMW)图像含有大量未知噪声,仅用一种方法恢复的效果较差,因此结合非负稀疏编码(NNSC)收缩技术和改进四阶偏微分方程(PDE)模型的优点,提出了一种基于组合处理的MMW图像恢复方法。NNSC收缩法具有自适应消噪图像的特性,和数据的属性无关;而改进四阶PDE能够消除二阶PDE产生的阶梯效应,同时避免光滑区域不平整的现象,具有较好的图像恢复效果。分别采用模拟的和真实的MMW图像进行测试,并用相对信噪比(RSNR)进行评判,实验表明,与NNSC收缩、基于四阶的PDE模型以及小波收缩等方法相比,所提出的方法能够有效地用于MMW图像的恢复。

基于HVS特性和DCT域的数字水印新算法的研究

提出一种应用于图像版权保护的基于HVS特性和DCT域的数字水印新算法。为保证视觉隐蔽性和鲁棒性,将二值水印图像映射为标准正态分布的伪随机序列,利用HVS特性将伪随机序列嵌入到原始宿主图像的中频部分,通过水印嵌入的逆过程提取含有水印信息的伪随机序列,再利用逆映射从伪随机序列中提取水印。对嵌入水印后的图像进行了噪声攻击、JPEG压缩、几何攻击等仿真实验,实验结果表明本算法鲁棒性很好,尤其是抗JPEG压缩。

逆向技术的工程实践综述

逆向工程作为一种新兴的产品数字开发方法,具有正向设计不可替代的优势。对多年逆向工程应用实践进行总结,系统介绍了逆向设计流程及其关键步骤,包括数据的采集、处理和模型重构技术,并对其应用进行了概述和例证。

一种距离场约束下的普适细化算法

骨架提取方法可分为两类:一是基于距离场的方法,其次是细化算法.距离场方法提取的骨架由离散的极值点组成,能够准确定位图像中心,但是骨架是不连续的;细化算法提取的骨架连续性好,但是容易偏离图像的中心.K3M算法是一种优秀的细化算法,能够提取不同类型图像的骨架,为了提高这一算法提取骨架的居中性质,引入距离场概念,提出距离场约束的K3M骨架提取算法.对目标图像进行距离转换,形成距离场;依据距离场的等高线,按从小到大的顺序依次进行K3M算法细化;最后,把骨架处理为1个像素宽度.通过不同类型图像的大量实验,可以看出,这种方法提取的骨架与距离场脊线的吻合度高,更加符合最大内切圆的骨架定义,具有一定的理论研究意义;同时算法能够很好地完成多种类型图像的骨架提取,实用价值上也具有普遍意义.

一种新的毫米波图像去噪方法

毫米波(MMW)焦平面成像系统得到的图像质量较差,为此,结合基于人类视觉系统(HVS)的自适应中值滤波和轮廓波变换,提出一种新的MMW图像去噪方法。利用基于HVS的自适应中值滤波方法实现噪声的自适应检测和滤波,滤除脉冲噪声。根据轮廓波分解的方向性和能量变化特性对中值滤波结果进行变换,并对得到高频子带做阈值去噪处理,以最大限度保留图像轮廓。实验结果表明,与传统方法相比,该方法所得图像的峰值信噪比较高。

分数阶微分算子增强图像边缘和纹理

为了提高增强图像边缘和纹理的能力,分析了分数阶微分算子频域特性,大幅提升信号高频成分同时增强信号的中频成分以及非线性保留信号的甚低频成分,据此可增强图像的边缘信息和纹理细节信息。从分数阶微分定义出发,构建了近似微分算子模板及线性滤波算法。考虑到边缘和纹理具有方向性、空间邻域内像素的关联性以及相邻像素灰度值的相近性,提出在3×3模板窗口内,取中心点四个方向最大值为增强值。实验结果表明,本文提出的分数阶微分算子能明显地增强图像的边缘和纹理信息,增强后图像清晰度提高,视觉效果明显。

应用改进自蛇模型和L-R算法恢复毫米波图像

在毫米波的图像恢复中,L-R算法是一种简单而有效的非线性方法,但当噪声不可忽略时,L-R算法难以获得较好的复原结果。针对毫米波图像数据量少和图像分辨率低的特点,提出基于改进自蛇模型和L-R算法毫米波图像恢复方法,以局部方差构造自蛇模型的边缘停止函数,其改进自蛇模型在消除噪声的同时更能够保留图像中的边缘和细节特征,然后使用L-R算法进行图像恢复,这种改进算法通过使用基于改进自蛇模型去噪能有效地减少噪声对L-R算法的影响。实验结果表明:在信噪比和相关度方面本文算法提高了L-R算法的性能,可用于含噪声的图像复原。

自动扶梯桁架结构的有限元轻量化分析

针对自动扶梯式电梯在安全性能和轻量化设计上的矛盾,首先,运用有限元方法计算了原设计中自动扶梯的结构强度和刚度性能,分析了原设计中存在的不足;然后,结合结构参数对性能影响的灵敏度分析,提出了结构改进设计的主要对象;最后,在改善结构强度和刚度性能的基础上,应用优化设计技术对电梯桁架结构的板材厚度进行了优化分析。研究结果表明,重新设计后的电梯桁架结构的强度提高了21.1%,刚度提高了24.6%,极大地改善了结构性能;同时,结构质量减轻了7.2%,取得了轻量化的效果。

发动机罩板多工况下结构分析及优化

发动机罩是汽车车身覆盖件重要组成部分,其结构的刚度和振动模态性能是在设计时需要考虑的。通过对原始发动机罩结构的分析,发现原始结构存在不足,依据拓扑优化和形貌优化理论对其结构进行优化,以位移、模态、体积分数等为约束,以加权应变能最小为目标,得出最佳材料分布及压延筋分布,按其分布进行重新设计。优化结果显示发动机罩性能得到明显改善,同时新结构的质量也有所下降。

基于偏微分方程图像放大及在毫米波图像中的应用

提出融合方向扩散和高斯热扩散以及灰度保真项的偏微分方程图像放大模型,给出了数字实现方案,并应用到毫米波图像放大中。通过对Lena图像实验表明,高斯热扩散可减少线性插值算法带来的锯齿现象,方向扩散保护图像边缘的连续性,灰度保真项可平滑方块效应及噪声,与线性插值和文献〔7〕相比,本文方法在均方误差、信噪比和边缘保护指数性能最好。对手枪毫米波图像放大2倍时,本文算法在手枪背景区域平滑噪声、抑制虚假边缘能力明显好于文献〔7〕算法。

保边缘自蛇模型毫米波图像去噪

由于毫米波图像分辨率低并伴随有大量噪声,其图像边缘常被噪声污染或丢失,为此提出保边缘自蛇模型并应用于毫米波图像去噪。引入只在图像的边缘处具有最大值,且对噪声不敏感的非局部梯度,以此构造边缘停止函数,使其在图像边缘处接近0,而在平坦同质区域接近1;给出保边缘的自蛇模型迎风差分数字解法;提出毫米波图像去噪的定量评价算法性能指标。实验结果表明,该算法在等效视数和边缘清晰度性能指标上明显优于标准自蛇模型和保特征的各向异性扩散模型,具有较好的去噪效果和保边缘能力。

应用轮廓波和ICA的掌纹去噪与识别

在掌纹识别的实际操作过程中,不可避免地会受到噪声的影响,为了增强掌纹图像信息,需要去噪。轮廓波变换能够便捷地描述自然图像中的方向和纹理信息,掌纹图像纹理信息丰富,所以应在掌纹识别中引入轮廓波去噪,以突出纹理特征,进而提高识别率。提出基于轮廓波去噪的ICA(Independent component analysis)掌纹识别算法,先对掌纹图像进行轮廓波去噪,利用ICA实现掌纹特征提取与识别。基于香港理工大学掌纹数据库的仿真结果显示,轮廓波去噪方法的识别率高于小波去噪方法,说明这种方法具有一定的理论研究意义和实用价值。