力/触觉反馈是虚拟现实交互技术中一种重要的交互形式。磁流变液执行器是最具发展潜力的力/触觉反馈装置。提出了一种适用于手指力反馈的便携式圆筒磁流变液执行器的设计方法,导出了基于B ingham塑性模型的阻力矩公式,分析了磁流变液特性和执行器结构参数对阻力矩的影响,并通过有限元分析进行优化设计,执行器的直径为31 mm,高度为38 mm,重200 g...
化学需氧量（COD）是水质有机物污染的代表性指标,也是水质监测的必测项目之一。基于紫外光谱法直接测定COD是一种无需化学试剂、无样品前处理、无二次污染的绿色检测技术。本文详细论述了紫外光谱法的检测原理,研制开发了基于此技术的COD在线监测仪器。通过国家标准规定的邻苯二甲酸氢钾标准溶液实验与针对实际水样的检测实验,紫外吸光度与水质...
EIT测量中,阻抗信息解调方法的精度直接关系到信息提取和EIT成像的质量。数字解调方法与模拟解调方法相比具有抗噪声能力强和设计灵活等优点。高精度数字解调方法是提取EIT复阻抗全信息的重要手段。本文深入研究了采样同步时延和相位抖动对高精度数字解调方法的误差影响,并且采用FPGA验证了EIT解调时的相位误差,实验结果表明合理选择激励频率和...
为适应工业过程参数检测,特别是高速流体检测的需求,提出了数字相敏解调与持零开关策略相结合的方法以改善电容层析成像系统的实时性。交流C/V转换电路具有信噪比高、动态测量范围大的特点,被广泛应用于电容层析成像系统。目前,该种电容层析成像系统可达到250幅/秒的采集速度,但依然无法满足高速流体检测的要求。为此,分析了影响ECT系统实时性的...
基于光纤光栅应变传感的基本原理以及弹塑性力学的基本理论,考虑环境-封装基体-粘接层（或涂层）-纤芯之间的轴向和径向弹塑性力学耦合机制,建立了光纤光栅应变传感器光-力转换的非线性方程。传感器样本光-力转换的计算与测试结果,均显示出非线性特征,且两者基本一致。所得结果还显示,粘接层的厚度变薄,在提高传感器光-力转换效率的同时,还会使...
在不重构信号的情况下,利用检测算法直接处理压缩感知信号获得的采样值可以完成信号检测任务。目前的检测算法中,作为判决依据的特征量仅由一次迭代过程决定。在感兴趣信号存在时,算法获得的特征量波动较大,影响检测性能。基于这种原因,本文提出一种改进算法,在每次迭代中基于正交匹配追踪思想修正特征量,降低特征量的波动,提高检测性能。实验结...
利用SINIS型约瑟夫森结阵建立的新一代约瑟夫森电压基准可以合成动态电压信号,论文研究了交流量子电压的合成方法,研制了用于合成交流量子电压的SINIS结高速驱动装置,深入分析了合成交流量子电压的误差及测量不确定度。实验结果表明,目前合成1 V峰值60 Hz频率的交流电压,其有效值的测量不确定度优于2×10^-6量级。用SINIS结高速驱动装置合成的交...
现实误差的存在严重制约了并行采样混合滤波器组（HFB）模拟数字转换器（ADC）系统的重构精度,因此,本文首先分析了模拟偏差和通路失配误差对HFB ADC系统的影响。然后,提出一种频率相关等效模型（FDEM）。该模型整合了现实偏差对分解滤波器组的影响,并且为数字综合滤波器组提供出准确的校准对象。最后,设计并实现了一个两通路12 b精度,200 MHz采...
基于超宽带生命探测雷达,分析了雷达发射信号和回波信号频谱,提出了用周期抽样叠加法（PSS）对超宽带生命探测雷达回波信号进行处理。这种方法对回波信号数据进行特殊的时域周期抽样,能够将所有分散开的人体生命信息频率都无损的搬移到基带上,再将它们叠加起来,避免了由超宽带频谱分散造成的信息损耗,有效增大了人体生命信息的频率分量,与其他生...
针对机器人坐标系与激光跟踪仪坐标系的转换问题,提出一种机器人单轴旋转运动与自身读数相结合的方法。将靶标球安装在机器人末端,用激光跟踪仪实时测量球心坐标,对机器人单轴转动产生的圆弧轨迹进行空间圆拟合,由三个空间圆的单位法向量可得到旋转矩阵。再求取球心初始位置相对于机器人默认工具点的坐标偏移量,便可反推机器人坐标系原点在激光...
针对城市道路交通信息采集无线传感器网络节点部署优化问题,采用传感器网络连通性和覆盖性作为综合评价函数,以满足网络连通性和覆盖性为约束,建立节点部署的约束优化数学模型,并用罚函数法将其转化为无约束优化模型。采用微粒群算法求解,并用动态改变惯性权重方法作为改进算法解决微粒群算法的早熟收敛。以北京市二环以内的道路为例进行模拟实...
针对列车运行故障图像检测问题,提出了一种基于视觉感知机制的图像故障检测方法,实现了列车摇枕裂纹故障的高效率少样本检测。该方法首先基于ICA模型从图像序列中学习初级视皮层中简单细胞感受野;然后,计算正常图像和故障图像神经元的响应,找出对刺激响应较强烈的神经元,输出其对应的内容,进行故障检测。实验结果表明,该方法具有较高的故障检测...
为了解决三维柔性触觉传感器的静态标定问题,本文对三维柔性触觉传感器标定的特殊性以及采用砝码标定法标定三维触觉传感器时标定装置中的静摩擦力引起的误差进行了分析,提出了基于六维力测量来标定三维触觉传感器的方法,研制了一种基于六维力测量的气浮式标定平台;该平台采用气浮的方法将一个矩形六面体结构的浮板完全浮起,通过测量每组气浮承...
本文在研究ZVZCS-FB变换器工作原理的基础上,分析了数字软开关PWM的控制要求,提出了一种基于DSP＋EPLD的ZVZCS-FB变换器PWM数字触发的新方法。该方法克服了传统软开关PWM专用芯片存在的控制精度低、可靠性不高等不足。仿真与实验结果表明基于DSP＋EPLD构成的软开关PWM数字触发具有编程灵活、抗干扰能力强、可适用于不同拓扑结构变换器等显著优点...
针对人脸图像的高维、非线性特性,本文结合核函数和鉴别保局投影分析,提出了一种新的非线性子空间特征提取方法——核保局鉴别分析（kernel locality preserving discriminant analysis,KLPDA）。该算法首先利用核函数将输入空间内线性不可分的人脸样本通过非线性映射投影到高维特征空间,以增强样本的可分性,然后在该特征空间内通过保局鉴别分析...
在深入研究摄像机透视投影几何与摄像机径向畸变模型后,分析了平面上一条二次曲线与两条直线的关系,利用液晶显示器的动态刷新功能,在提出用于在任意方向下标定摄像机镜头畸变的标定板的基础上,提出了一种独立于摄像机内外参数标定的在任意方向下标定摄像机镜头畸变的方法。仿真实验中,按照径向畸变模型设计的畸变椭圆实验反求得到的理想椭圆与...
本文根据传统的加权平均法和基于塔型变换的多尺度分解方法,以均方根误差和平均误差是否为阈值的判别标准,提出了基于客观评价系数的迭代融合方法。首先将待融合的源图像进行传统方法的融合,比较融合后图像的客观评价系数与设定阈值大小,倘若小于设定阈值,则融合操作结束;若评价系数大于设定阈值,则继续进行融合,迭代进行直到融合结果的客观评价...
提出了一种非接触检测工件表面粗糙度的新方法。利用光学测量显微镜景深小这一特点,将CCD沿金属表面垂直方向等间距拍摄部分聚焦的序列图像,然后采用方差聚焦测度算子确定融合图像中每点所属的高度层次,利用高斯插值方法计算微观物体表面更准确的高度信息,重构了三维微观形貌。同时探讨了三维表面粗糙度参数表征的可行性,通过与二维表面粗糙度参...
相关模式识别的瓶颈技术是对复杂背景下畸变（比例缩放、旋转等）目标的准确识别。通过对多种畸变目标识别算法的研究比较,对已有的最大平均相关高度（MACH）滤波器进行了改进。在合成滤波器时把白噪声和模拟背景噪声结合在一起,并对滤波器的控制参数进行优化,使滤波器具有较高的畸变容差并能有效抑制复杂的背景噪声。在畸变公差范围内,用改进后...
提出一种通过像素间的非合作博弈实现非刚性医学图像配准的方法。首先用离散位移场表示形变,将配准问题归结为马尔可夫随机场中的最大后验概率推理问题,并转化为吉布斯随机场的能量极小问题。然后将配准视为像素间的博弈,通过寻找纳什均衡点获得能量极小点,完成图像配准。博弈过程中,各个像素都选择使自身收益最大化的位移向量。该方法能配准任...
图像质量的客观评价方法研究在实现图像质量评价仪器化的过程中起到决定性的作用。提出一种基于注意转移机制的结构相似度图像质量客观评价方法。该方法首先利用亮度、纹理和空间位置等特征生成视觉感知图,并通过计算待评价图像的块结构相似度生成失真感知图,然后进一步考虑由视觉特征显著和失真严重引起的注意转移对视觉感知图的影响,重新生成...
由于双进双出钢球磨直吹式制粉系统出力较难直接测量,且影响因素较多。本文将一种改进的灰关联分析用于双进双出钢球磨制粉系统中,得出了各辅助变量对制粉出力影响的灰关联度,忽略次要因素,建立了制粉系统出力的软测量模型,并实现了模型的降维。仿真结果表明,降维后的软测量模型的学习速度和收敛速度均较好,为模型在制粉系统中的在线应用打下良...
本文提出了一种激光光路几何精度建模的方法,用于多轴激光加工机器人光路几何误差的建模。在每个反射镜上定义一个与其固连的笛卡尔坐标系,用齐次列阵表示激光光路特征点（光源、入射点和激光光线末端点）和光线矢量在坐标系中的位置坐标和姿态方位,将激光光束在理想条件下和实际条件下的传输过程用4×4阶齐次方阵运算来实现,在此基础上提出光线...
提出了一种新的编码器莫尔条纹正交偏差的补偿方法及实现方式。通过比较分析,采用相关函数分析法测量各精码周期莫尔条纹的正交偏差,并基于系统自身的粗码信息,构造一种智能采样算法,保证莫尔条纹采样均匀性;在工作中对所有精码周期的莫尔条纹实行数字式实时补偿,并可以通过模式间的切换自适应地更新正交偏差补偿参数,持续地保证补偿的精确性,降...
提出了一种基于改进的鲁棒学习方法（improved robust learning algorithm,IRLA）的多最小二乘支持向量机（multipleleast squares support vector machine,Multi-LSSVM）建模方法,用以解决非线性系统建模问题。该方法通过Bootstrap算法复制出训练集样本空间上的多个样本子空间,训练出多个成员最小二乘支持向量机模型,然后应用改进的鲁棒学习方...
对平板测试传感器测试下的纤维多孔材料内部热传导进行了数值模拟。首先针对纤维多孔材料建立了温度场速度场耦合热传递方程,然后利用数值模拟结果对纤维多孔材料导热系数的测试误差进行了考察,并对导热系数测试误差与纤维多孔材料物理以及结构参数之间的关系进行了分析。在查清误差产生根源的基础上对导热系数、厚度、渗透系数与热流量的关系进...
脉冲涡流检测技术是一种快速发展的无损检测方法,而相应的缺陷分类识别是缺陷检测与评估中的关键步骤之一。本文首先对脉冲涡流检测技术进行了频谱分析,得出下表面缺陷主要影响低频成分,而表面缺陷同时影响低频成分与高频成分的结论;其次,设计了脉冲涡流矩形传感器和腐蚀型缺陷模拟试件;最后,在对上下表面的缺陷分别进行频域分析的基础上,提出了...
针对车载移动测量系统所拍摄图像中的交通标志的自动识别问题,提出了一种基于中心投影特征的交通标志自动识别算法。文中详细研究了基于自适应图像分割和中心投影变换的交通标志图像的形状特征计算方法,利用信息熵解决了中心投影变换的最佳投影个数确定问题。在中心投影特征计算的基础上,利用训练后的概率神经网络实现了交通标志具体含义的自动...
对比已有的混合频率恒流源实现方式,提出一种灵活性好、稳定性高的实现结构。从系统组成角度分别介绍直接数字频率合成、电压控制增益放大器、电压控制电流源三个模块及其实现方法。从仿真及实测结果看,设计的恒流源能够达到较高的输出阻抗。通过实测电流的时域波形图及频谱图分析,恒流源能输出混合任意两种频率正弦波形的电流,且噪声水平较低。...
本文主要研究基于OMAP3530高性能DSP芯片的水下声/光一体化成像系统实现,利用DSP核实现多子阵幅度-相位联合检测算法,根据DSP核计算出的深度值利用运行于PowerVR核中的OpenGL ES库实现三维声学成像,利用ARM核实现光学图像采集以及辅助设备数据采集,并利用QT/E设计的人机交互界面对声学三维图像信息和光学成像信息同时进行实时显示。本方案充分发...
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