基于非线性修正的多线阵像机的空间定位

介绍了一种基于多线阵像机构成的视觉空间定位系统.该系统利用线阵像机的快速性与高分辨率的特点,采用了非平行空间投影面相交定位的基本原理,利用几何投影关系定位求解的方法,实现了多线阵像机视觉系统的空间定位.并提出了多线阵像机的神经网络非线性修正方法,使修正后的PSD能在较宽的位置范围内输出高线性度的信号.实验结果表明,基于非线性修正的多线阵像机位姿测量系统简化了立体视觉空间定位计算的复杂性,在定位精度、定位范围和采样速度上均达到了良好效果.

X射线在介质中的剂量分布计算

研究了放射治疗中X射线在介质中的输运过程,编程实现了基于蒙特卡罗方法的剂量计算．并在便于图形处理的软件Matlab中对光子输运结果进行了可视化处理．对X射线在均匀介质和菲均匀介质中的蒙特卡罗模拟结果与实测结果、其他蒙特卡罗软件模拟结果进行了比较,结果符合较好．实验结果表明该方法既可以获得很快的仿真速度,又能得到精确直观的剂量计算结果,为提高放射治疗水平具有重要的指导意义和应用价值．

一种基于神经网络的视觉定位系统

本文提出了一种基于人工神经网络的多线阵相机系统标定与 3D定位方法 ,并应用于基于多线阵相机构成的视觉空间定位系统 .该视觉定位系统利用了线阵相机的快速性与高分辨率的特点 ,非平行空间投影面相交定位的基本原理 ,实现了这种结构下快速、高精度空间定位 .实验表明 ,人工神经网络的定位方法简化了多线阵视觉定位系统标定与定位计算的复杂性 ,在定位精度上达到了良好效果 .为机器人位置反馈控制提供了有效的技术途径

高速重载工业机器人臂机构研究

研究出一种新的机器人臂机构———“并联放大”复合臂机构 ,介绍了其机构原理、结构设计及测试实验。实验表明 :载荷 2 5kg时 ,臂机构末端运动速度可达到 10m/s ,该臂机构具有高速运动及抗冲击振动的能力。

一种水面救助机器人

本文介绍一种能在恶劣海况下 ,向遇险船舶送递导引缆绳和向落水人员快速送递救生圈的水面救助机器人 .该机器人具有抗涌浪能力强、体积小、重量轻、速度快以及机动灵活的特点 ,还可广泛应用于其他领域

关于参数规划在自治智能移动式机器人中实际应用的探讨

机器人行走空间的复杂性决定了导航监控系统不仅为机器人提供行走路线,还要依据预先得到的先验数据与知识告诉机器人不同行走段的障碍分布、环境边界走向及约束程度,按照载体的几何形状,运动特性选择合适的速度、加速度,保证在安全的前提下最快完成行走.本文讨论了提取影响机器人当前行走的障碍、环境边界算法和不同行走速度段的划分与关键点抽取方法,讨论了各种速度段的分离、合并、高速行走段的插补和过短行走段的平滑滤除等等.

实时自适应量化法——逐级均值法

本文以跟踪电视系统中自适应量化器为设计背景,提出了一种新的、实时自适应的快速图象量化方法——逐极均值法,文中首先用Lloyd-Max最佳量化理论分析了这种量化方法的均方误差失真,讨沦了图象中存在孤立亮点时的处理方法。然后论述了这种量化方法应用于跟踪电视系统中的性能,即实现的简单、快速性;对照度变化的自适应性;及图象对比度增强效果。文中通过图象处理实验结果验证了这种量化方法的性能和理论分析的正确性。最后得出结论:逐极均值法量化器是一种能够代替LlodyMax最佳量化器的次佳量化器,这种量化器可以很好地满足跟踪电视系统中对自适应量化器的设计所提出的各方面性能要求;它对那些要求实现简单、实时自适应的量化器应用领域也将具有一定意义。

前馈在快速高精度数字随动系统中的应用

本文给出了一种具有前馈等值的二阶无静差数字随动系统的设计方法。按照这种设计方法,只要在计算的基础上适当地调整前馈系数和开环增益,即可得到满意的系统性能指标。

组装式感应同步器的高速角度编码器

本文以感应同步器工作原理为出发点,提出基本环节的设计思想,研制出高速角度编码器。

基于Zernike矩边缘检测的焊缝信息获取

针对目前焊缝坐标提取方法存在精度较低,难于实现视觉引导的机器人激光焊接高速度、高精度的要求,提出一种基于Zernike正交矩的曲线焊缝位置坐标信息获取算法,该算法首先采用Zernike边缘检测算法识别焊缝边缘,然后提取出焊缝的中心线,最后计算出该中心线的亚像素坐标。通过试验验证了该算法的可行性。

一种快速获取激光拼焊焊缝错配的新算法

本文讨论了基于视觉和结构光的焊缝形貌视觉检测系统的组成原理,针对拼板激光焊接工程中对焊缝检测的实时性要求高的特点,创新性地提出了一种快速获得焊缝错配缺陷的算法,主要步骤为:首先基于有关标准的检测指标阈值的设定,再次,针对在线提取到的图像进行预处理,主要是加窗和中值滤波;最后为Radon变换与错配检测。该算法能减少计算任务,从而快速获得错配检测指标。实验给出了不等厚板拼焊时的线性错配的数值和分布,同时验证了该算法的有效性。

PASSIM卷接机组新型电控系统的设计与实现

PASSIM卷接机组原控制系统采用电路板进行逻辑控制,抗干扰性能差,故障率高,造成生产效率降低、原材料消耗增大、维修工作繁重等。为此,设计了一套新型卷接机组电气控制系统。该系统采用PLC进行过程控制,以工控机为上位机完成人机通信,采用交流伺服驱动,并通过高速信号处理专用系统完成重量检测控制及烟支质量检测功能;利用PROFIBUS、CAN及MPI多种总线方式完成各单元间的通讯,实现信号和数据间的传递和共享。改进后的PASSIM机组运行稳定可靠,采样速度快,实时性强,且维修方便。机组的有效作业率由85%左右提高到90%以上,降低了卷烟纸和烟丝等原材料的消耗。

基于FPGA高速并行FFT处理器设计与实现

在研究快速傅里叶变换(FFT)算法的基础上,根据FPGA性能高、灵活性强、速度快的特点,提出了高效的基4-FFT处理器的实现方法。数据存储采用分块存储的方法,大大提高了存取速度。数据寻址采用新型的地址产生方法,可并行产生所需数据地址。同时,在蝶形单元的设计中很好的将并行运算技术和流水线技术相结合了起来,又进一步提高了运算速度。测试结果表明,时钟在50MHz时完成1024点FFT的时间为25.6μs,满足了应用实时性的要求。

多路温度测控系统的设计

目的利用单片机技术设计多路温度测控系统,实现多路温度的测量和控制.方法系统以单片机AT89C52为核心,利用多路转换器和新型数字器件MAX6675构成8路K型热电偶温度测量电路,利用D/A转换器AD7528和驱动电路构成输出电路,实现8路一一对应的闭环温度测量控制.系统软件采用PID控制器.结果实践证明,可根据需要增减系统温度信号采样通道的数目,使用软件抗干扰措施,提高了采样数据的可靠性.简化了输入输出硬件结构,使系统具有低成本高速度和较好的测量控制精度.结论多路温度测控系统作为整机适用于现场测量控制应用,也可作为多路温度控制模块应用在体积小、温度测量精度要求较高的大型系统中.

基于广义正交多项式迭积微分算子的地震波场数值模拟研究

Seismic Numerical Modeling is one of bases of the Exploratory Seismology and Academic Seismology, also is a research field in great demand. Essence of seismic numerical modeling is to assume that structure and parameters of the underground media model are known, simulate the wave-field and calculate the numerical seismic record that should be observed. Seismic numerical modeling is not only a means to know the seismic wave-field in complex inhomogeneous media, but also a test to the application effect by all kinds of methods. There are many seismic numerical modeling methods, each method has its own merits and drawbacks. During the forward modeling, the computation precision and the efficiency are two pivotal questions to evaluate the validity and superiority of the method. The target of my dissertation is to find a new method to possibly improve the computation precision and efficiency, and apply the new forward method to modeling the wave-field in the complex inhomogeneous media. Convolutional Forsyte polynomial differentiator (CFPD) approach developed in this dissertation is robust and efficient, it shares some of the advantages of the high precision of generalized orthogonal polynomial and the high speed of the short operator finite-difference. By adjusting the operator length and optimizing the operator coefficient, the method can involve whole and local information of the wave-field. One of main tasks of the dissertation is to develop a creative, generalized and high precision method. The author introduce convolutional Forsyte polynomial differentiator to calculate the spatial derivative of seismic wave equation, and apply the time staggered grid finite-difference which can better meet the high precision of the convolutional differentiator to substitute the conventional finite-difference to calculate the time derivative of seismic wave equation, then creating a new forward method to modeling the wave-field in complex inhomogeneous media. Comparing with Fourier pseudo-spectral method, Chebyshev pseudo-spectral method, staggered- grid finite difference method and finite element method, convolutional Forsyte polynomial differentiator (CFPD) method has many advantages: 1. Comparing with Fourier pseudo-spectral method. Fourier pseudo-spectral method (FPS) is a local operator, its results have Gibbs effects when the media parameters change, then arose great errors. Therefore, Fourier pseudo-spectral method can not deal with special complex and random heterogeneous media. But convolutional Forsyte polynomial differentiator method can cover global and local information. So for complex inhomogeneous media, CFPD is more efficient. 2. Comparing with staggered-grid high-order finite-difference method, CFPD takes less dots than FD at single wave length, and the number does not increase with the widening of the studying area. 3. Comparing with Chebyshev pseudo-spectral method (CPS). The calculation region of Chebyshev pseudo-spectral method is fixed in , under the condition of unchangeable precision, the augmentation of calculation is unacceptable. Thus Chebyshev pseudo-spectral method is inapplicable to large area. CFPD method is more applicable to large area. 4. Comparing with finite element method (FE), CFPD can use lager grids. The other task of this dissertation is to study 2.5 dimension (2.5D) seismic wave-field. The author reviews the development and present situation of 2.5D problem, expatiates the essentiality of studying the 2.5D problem, apply CFPD method to simulate the seismic wave-field in 2.5D inhomogeneous media. The results indicate that 2.5D numerical modeling is efficient to simulate one of the sections of 3D media, 2.5D calculation is much less time-consuming than 3D calculation, and the wave dispersion of 2.5D modeling is obviously less than that of 3D modeling. Question on applying time staggered-grid convolutional differentiator based on CFPD to modeling 2.5D complex inhomogeneous media was not studied by any geophysicists before, it is a fire-new creation absolutely. The theory and practices prove that the new method can efficiently model the seismic wave-field in complex media. Proposing and developing this new method can provide more choices to study the seismic wave-field modeling, seismic wave migration, seismic inversion, and seismic wave imaging.