国家自然科学基金(51275349)
- 作品数：21 被引量：104H指数：6
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- 基于数字条纹投影的钢板表面三维缺陷检测被引量：1
- 2013年
- 针对目前常用的钢板表面检测系统在检测三维缺陷时存在的局限性,提出了一种基于数字条纹投影的三维缺陷检测方法,并构建了检测系统的数学模型,首先通过面阵CCD相机采集由表面三维缺陷引起的投射条纹形变图像,然后使用旋滤波算法对条纹图像预处理,并通过傅里叶变换轮廓术算法实现对条纹相位的提取,最终利用数学模型推导出条纹相位与缺陷深度的关系,进行钢板表面三维缺陷的在线检测。试验结果表明,该方法在准确检出钢板表面三维缺陷(凹坑或凸包)的同时较好地解决了钢板在传送中的振动及二维缺陷干扰等问题。
- 段晓杰段发阶吕昌荣张甫恺
- 关键词：傅里叶变换
- 一种小型中阶梯光栅光谱仪的光学设计被引量：14
- 2014年
- 随着信息时代光谱分析技术的飞速发展，光谱仪器的高精度、低干扰、体积小型化等性能优势使其成为各领域各行业的优选信息获取手段。本文以光学设计的基本原理为指导、中阶梯光栅为核心、宽波长范围和高分辨力为设计目标，设计了一种基于切尼尔-特纳型光路结构的小型中阶梯光栅光谱仪系统。通过理论分析和计算，确定了系统的结构参数，并使用Zemax软件进行光学仿真。结果表明，该系统在200～800 nm的波段上理论分辨力优于0.1 nm。
- 冯帆段发阶伯恩吕昌荣梁春疆
- 关键词：光谱分析中阶梯光栅光谱仪中阶梯光栅
- 大范围高精度热加工温度控制系统的实现被引量：2
- 2015年
- 针对某些热加工过程中温度控制范围大、精度高的要求,设计并实现了热加工智能温度控制系统。设计了桥式断偶保护装置保证温度控制的安全可靠;利用改进的数字PID算法提高了温控精度和系统稳定性;提出了恒速升温的方法提高升温线性度。现场实验结果表明：本温控系统检测和控制范围达0~1500℃,精度达±0.3℃,系统超调小于0.5%,实现了热加工过程中温度大范围变化时的高精度控制要求。
- 李宸阳段发阶傅骁蒋佳佳
- 关键词：温度热加工PID控制
- 拖曳线列阵声呐数据录取系统的设计与实现被引量：1
- 2013年
- 为了满足拖曳线列阵声呐系统数据传输实时性高、数据量大的要求,设计了一种基于PCI总线的数据录取系统。硬件方面,系统采用PCI9054高效率DMA传输技术与外扩大容量FIFO相结合的方案,实现了高速、连续的声呐数据传输;软件方面,系统结合基于双层乒乓结构的内存映射文件和多线程技术实现了数据的实时存储、处理及显示。模拟及现场实验结果表明,该录取系统能稳定、可靠地实现声呐数据的实时存储、波形回显等功能,能满足大规模声呐系统数据录取的要求。
- 华香凝段发阶蒋佳佳陈劲李彦超李宸阳李骥
- 关键词：拖曳线列阵声呐多线程技术
- 基于CORDIC的交流相位跟踪零差补偿方法及其实现被引量：2
- 2014年
- 为了消除温度、振动等环境因素在光纤干涉测量中的影响,发展了一种基于交流相位跟踪零差补偿(PTAC)的干涉条纹相位稳定技术。利用马赫-泽德光纤干涉仪结构和杨氏双孔干涉原理实现高密度的余弦分布干涉条纹投射。光纤端面菲涅尔反射与光纤耦合器构成迈克尔逊干涉结构,光电探测器检测迈克尔逊干涉仪的输出信号。相位稳定子系统采用相位生成载波(PGC)方法提取环境因素引起的光纤干涉臂相位差,结合坐标旋转数字式计算机(CORDIC)求解相位差,并生成补偿信号反馈给压电陶瓷(PZT)驱动器,实现条纹相位的稳定。该系统相位解调精度达2.75 mrad,环境因素对干涉条纹相位的影响低于53.43 mrad。实验结果验证了该相位稳定方法的可行性。
- 伯恩段发阶吕昌荣张甫恺冯帆梁春疆
- 关键词：PTACPGCCORDIC
- 基于激光阵列的运行车辆宽度投影轮廓在线测量方法被引量：4
- 2020年
- 提出一种基于激光阵列投射与相机相结合的运行车辆宽度投影轮廓在线测量方法,利用龙门架顶端近红外激光器阵列向下垂直投射激光点,激光器阵列左右两侧各布置一台相机,实时拍摄地面上被测运行车辆遮挡后的光斑,通过对地面光斑投射情况的分析,采用图像分割、区域标记算法分割光斑区域,采用区域面积周长约束算法去除干扰区域,进一步采用质心配准算法提取边缘数据,分析计算得出车辆宽度,实现了运行车辆宽度投影轮廓的精确测量。现场测试实验结果表明,所提出的方法对运行车辆宽度投影轮廓的测量误差<1%,平均耗时低于10 s。与传统扫描式红外激光光幕的测量方法相比,所提出的方法具有安装结构简单、测量精度高、响应快、抗环境污染能力强、硬件成本低等优点,可直接应用于高速公路入口、汽车检测站等场景,为未来基于大数据的高速公路车辆管理、车型识别等提供有效技术手段。
- 段发阶吴冰颖梁春疆傅骁蒋佳佳
- 关键词：视觉测量图像处理
- 小型高分辨率中阶梯光栅光谱仪光学设计被引量：2
- 2017年
- 为了克服传统光栅光谱仪小体积与高分辨率无法共存的缺点,提出一种以中阶梯光栅为核心色散元件、反射棱镜为辅助色散元件的光谱仪光学设计方法。具体分析了中阶梯光栅的基本原理,从光路设计和元件参数设计两方面进行仪器光学设计,最后设计了一个焦距为150 mm、光谱范围为200 nm^600 nm、理论光谱分辨能力为0.1 nm的中阶梯光栅光谱仪,仿真和实验表明,设计的光谱仪在Hg灯253.652 nm处光谱分辨能力为0.023 9 nm,在Hg灯546.074 nm处光谱分辨能力为0.061nm,满足设计指标要求。
- 李洋段发阶傅骁黄婷婷
- 关键词：光谱仪器中阶梯光栅光谱仪光学设计高分辨率
- 机器视觉石油筛管割缝亚像素检测方法
- 2016年
- 针对目前石油筛管割缝缝宽人工检测的局限性和不确定性,提出一种基于机器视觉检测技术的石油筛管割缝缝宽检测方法.首先通过CCD相机采集筛管割缝图像;然后对割缝进行高斯滤波预处理去除杂散噪声,利用改进的Sobel算法提取割缝边缘,使用最小二乘法对提取的灰度边缘进行直线拟合,再计算两条直线间距平均值;最后输出割缝的缝宽.本方法实现了对筛管割缝缝宽的快速自动化高精度测量,实验结果表明:本方法的测量误差小于0.02 mm,检测时间小于3 s,测量结果稳定可靠,为石油筛管的制造和使用提供了一种新的测量手段.
- 梁春疆段发阶徐瀛冯帆
- 关键词：亚像素边缘检测图像处理
- 污水油分与悬浮物光学在线检测方法被引量：4
- 2015年
- 油田生产过程中排出的超标污水既污染土壤环境又危及水生资源,必须对油田污水进行在线水质监测,实时反映污染物指标,减小对环境的威胁。基于近红外光的吸收透射和散射原理,设计了能同时检测出油田污水中油分和悬浮物含量两个参数的测算模型;选择合适波长,利用三波长法进行光电检测;搭建了插入式污水油分和悬浮物在线检测系统。实验结果表明:该测算模型准确、可靠,可同时检测出待测液中的水中油分和悬浮物的含量,相对于常规的水中油分红外光度检测法和水中悬浮物重量检测法,提出方法的检测误差小于6%,该方法对实际应用有较大参考的价值。
- 李宸阳段发阶许飞蒋佳佳
- 关键词：光电检测水中油悬浮物后向散射
- 相位敏感光时域反射计识别入侵事件算法被引量：6
- 2015年
- 在相位敏感光时域反射计识别入侵事件中,基于传统算法研究了时间域单点振动判断、空间域相邻点振动判断、特征量峰值比例判断相互结合的算法,并从算法的识别准确率、实时性、复杂性、定位稳定性等角度,衡量算法的优劣.实验验证发现,时间域单点振动判断、空间域相邻点振动判断结合的算法识别入侵事件准确率最高,达100%,且实时性满足性能要求,算法简单,定位稳定性好.该算法在不同频率下振动事件中适用性较强,可为相位敏感光时域反射计应用于安防监测领域的信号处理部分提供参考.
- 郑印段发阶涂勤昌韦波
- 关键词：光纤传感器相位敏感光时域反射计入侵监测信号处理
