国家自然科学基金(61202253)
- 作品数：10 被引量：34H指数：3
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- 点式单波束多普勒测流系统的设计方法
- 2017年
- 为了加快多普勒流速计算速度和提高系统稳定性,提出基于FPGA技术的多普勒测速的设计方法,其中包括信号发射电路和信号接收电路;首先通过M码进行二相相移键控信号的调制,减少了回波误差、增加信号发射能量,有效地降低了水中超声波的能量耗散对信号提取的影响;然后对回波信号进行二相解调,并利用复自相关算法进行分析处理;最后,通过测速实验对所提方法进行验证;实验结果表明,所提方法不仅具有较低的实验误差而且具有较高的可靠性。
- 蔡铭霞杜海李木国丁可
- 关键词：流速测量多普勒
- 具有时延和丢包的NCS鲁棒H_∞控制被引量：11
- 2014年
- 针对一类含有不确定参数的网络控制系统(NCS),研究网络中存在时延与丢包情况下的鲁棒?∞控制问题.构造一个新的Lyapunov-Krasovskii泛函,并基于改进的Wirtinger不等式推导出闭环NCS渐近稳定且满足?∞性能的充分条件,该条件能得到比已有文献保守性更小的结果.给出线性锥补算法以实现次优鲁棒?∞控制器增益的求解.最后通过多个数值实例验证了所提出方法的有效性.
- 刘于之李木国杜海
- 关键词：鲁棒H∞控制LYAPUNOV-KRASOVSKII泛函时延数据包丢失
- 基于小波神经网络的工业以太网延时预测控制被引量：4
- 2014年
- 随着网络控制研究的兴起,对工业以太网延时进行补偿成为研究的重点方向.针对网络延时给网络控制系统带来的问题,提出用小波神经网络对工业以太网延时进行预测,根据输入的过去时间延迟序列预测输出下一采样时刻的网络延时值.预测模型的参数通过训练算法实时更新,以保证预测输出的准确性.对实际工业以太网延时数据样本的预测分析表明,该预测模型能够有效预测延时.为进一步说明延时预测效果,将延时预测模型应用于网络控制系统进行延时的预测与补偿,系统仿真结果证明了预测模型预测的准确性及补偿的有效性.
- 刘达李木国杜海
- 关键词：工业以太网延时补偿小波神经网络
- 粒子图像测速中的散斑提取方法被引量：1
- 2015年
- 研究示踪粒子的成像特点,提出一种适用于粒子图像的散斑提取方法:根据目标连通域的统计特征进行自适应二值化处理;从多个径向判断目标区域是否存在混叠并辩识粒子;提取粒子的中心位置。该方法有效地将粒子图像特征融入到二值化阈值提取与粒子辨识中,从而正确提取粒子的中心。使用粒子图像进行了算法验证。结果表明,所提算法可以有效地对粒子图像中的散斑进行提取,拓展了粒子示踪法在应用时的空间深度。
- 杜海李木国孟娟马乐
- 关键词：粒子图像测速二值化
- 粒子图像测试实验中的图像采集控制方法被引量：2
- 2017年
- 针对粒子图像测速(PIV)实验过程中的图像采集问题,基于现场可编门阵列(FPGA)技术提出一种适用于流场图像采集的控制方法。该方法根据PIV实验时的图像分辨率高、位宽大、传输速率高的特点进行了控制结构的优化设计:首先FPGA将配置信息发送给相机,然后在FPGA上产生用于相机、光源同步的触发控制信号,在FPGA内部进行图像信号的采集与传输。所提方法中,整个PIV数据的采集与控制均在一片FPGA芯片上进行,大大提高了系统的集成度,从而增强了系统的稳定性。最后,对所提的控制方法进行了验证分析。结果表明:所提方法可以有效地解决粒子图像的采集问题。
- 杜海孟娟李木国黄影
- 关键词：粒子图像测速图像采集同步控制
- 图像测量技术在海洋工程管线振动模型实验中的应用研究被引量：2
- 2019年
- 针对海洋工程模型实验中传统外置式传感器对管线模型测量的影响问题,提出了一种标记式轻质管线的图像测量方法:首先进行特征设置与定位,然后分别进行匹配追踪与立体匹配,之后根据匹配结果进行三维重构。由于此方法基于立体视觉重构原理,通过实时追踪管线上的特征标记来获取管线的三维运动轨迹,所以不仅灵敏度高,而且对管线的运动无扰动。最后通过管线的涡激振动实验进行方法验证。实验结果表明,该方法可以较好地重构出流场中管线的三维运动,大幅度提高了海洋工程管线振动模型实验的效率。
- 杜海孟娟李木国吴浩陈兵
- 关键词：图像测量三维重建
- 多尺度光斑中心的快速检测被引量：9
- 2017年
- 分析了光斑图像成像特点和理想光斑灰度分布模型,针对含有多个不同尺度光斑的图像,提出了一种可以在复杂环境下一次性快速检测出多个光斑中心的方法。该方法基于高斯模糊后光斑中心不变的性质,先对含有大量光斑的图像进行快速多级高斯模糊,构建其高斯尺度空间;然后,使用加速的非极大值抑制方法在尺度空间内寻找多个尺度的局部极值,初步确定各光斑中心的像素级坐标;最后,联合这些坐标的邻域像素,拟合局部曲面,得到光斑中心的亚像素级精确位置。利用仿真实验和实物实验验证了提出方法的有效性。结果表明:该算法对640pixel×480pixel图像,处理时间仅需50ms,每千个光斑的平均检测时间为23ms,在复杂环境下正确率可达89%。此外,该方法对弱光斑较敏感,适合快速处理含有大量不同尺度光斑的图像,并能够有效减少光斑的错检和漏检。由于检测速度快,自适应性强,在实际应用中取得了良好的检测效果。
- 孙慧涛李木国
- 关键词：机器视觉高斯模糊
- 网络化控制系统鲁棒H_∞保性能控制研究被引量：2
- 2014年
- 针对一类含有不确定参数被控对象的网络化控制系统(NCS),研究了网络中存在时延与丢包情况下的鲁棒H∞保性能控制问题.通过Lyapunov-Krasovskii泛函和Jensen不等式,推导出闭环NCS鲁棒渐近稳定的充分条件.与已有文献相比,该充分条件可以转换为具有较少决策变量的LMI形式.给出了NCS鲁棒H∞保性能控制律的优化设计算法.最后通过数值实例验证了算法的有效性.
- 刘于之李木国杜海
- 关键词：网络化控制系统线性矩阵不等式数据包丢失
- 基于EtherCAT的波浪动力环境测量系统设计与实现被引量：2
- 2013年
- 针对波浪动力环境检测的浪高传感器节点繁多、分布范围广及组网困难的问题,以及现有的数据采集卡实时性不高、接口兼容性差等缺点,提出一种基于实时以太网EtherCAT波浪动力环境测量系统的设计方法;由线性度良好的浪高传感器及多路高速数据采集模块构成系统从站,通过工业以太网EtherCAT与主站PC实现数据的实时传输;运用最小二乘法求得采集数据与浪高的线性关系,将采集数据还原为实际浪高值,以便进行后续理论分析;试验表明,该系统的实时性、精度都优于现有同类测量系统,完全满足海洋工程模型的使用需求。
- 李木国王魁张群刘于之
- 关键词：ETHERCAT多路数据采集最小二乘法
- 一种基于FPGA的尺度不变特征转换算法被引量：1
- 2014年
- 针对SIFT算法计算复杂、难以应用于实时测量系统的问题,提出一种基于FPGA的尺度不变特征转换算法,可使模块化的SIFT算法以并行数据流的形式执行;同时利用分时复用方法对各步结构进行优化,使算法的实现达到速度和资源的平衡。与现有的SIFT算法实现方案相比,大幅减少了运算时间和存储单元,提高了逻辑单元使用效率。算法在一片XILINX FPGA上实现,读入像素数据流,输出关键点的特征描述,使用多幅256×256的图像对其进行仿真验证,结果表明此算法结构在保证了图像处理效果的同时,有效地提升了SIFT算法的实时性。
- 李木国孙慧涛杜海
- 关键词：图像匹配SIFT算法尺度不变特征变换FPGA
