基于模型辨识的CMOS图像传感器热电制冷系统滑模控制

为了提高CMOS图像传感器热电制冷系统的工作性能,解决CMOS图像传感器工作时由于积热导致的暗电流问题,提出了基于模型辨识的CMOS图像传感器热电制冷系统滑模控制方法。分析了CMOS图像传感器热电制冷系统的传热机理,进而建立了CMOS图像传感器热电制冷系统在工作点附近的控制模型。针对辨识出的模型在不同工作点参数变化较大的问题,设计了对CMOS图像传感器热电制冷系统参数变化不敏感的基于指数趋近律的滑模控制器,以提高系统的鲁棒性。利用Matlab/Simulink对系统进行仿真分析,仿真结果表明:相比于传统的PID控制算法,滑模控制方法的动态响应和稳态精度均更优。最后,在实际的CMOS图像传感器热电制冷控制系统中进行了实验测试,结果表明:室温20℃的条件下,输入不同的温度指令滑模控制算法的稳态误差均小于PID控制算法,为±0. 1℃,满足CMOS图像传感器热电制冷控制系统的温控精度的要求。     

光电传感器CCD与CMOS的原理及应用

随着微机技术向高速度,大容量,多功能方向快速发展,计算机在图形,图象处理领域中得到广泛的应用。数码相机,扫描仪,数字摄像机作为主要的图像输入设备在微机应用中有着十分重要的作用。本文就扫描仪,数码相机,数字摄像机中的主要成像元件,CCD和CMOS光电传感器的原理,结构及应用作一讨论。     

图像快传与档案检索通信系统

主研人员:李在铭 吴军蹄 王红卫 胡国华 刘镰斧 本成果所述的通信系统由图像档案主站、话路通道及用户站组成。在研制过程中解决了如下关键技术: 1)解决了自适应离散余弦变换步进传输编译码(ADCTP)技术,以高速TMS320C25实现了编译码器(CODEC);浏览可辩识图像压缩比为64:1。 2)建立了三个参数(图名、索引号和主题)表征的图像库,数据分步存档,能快速步进检索图像。     

基于单片机的四旋翼飞行器智能控制及图像实时传输系统设计

四旋翼飞行器在许多领域有着很好的应用前景,但四旋翼飞行器控制系统十分复杂,文章以AVR单片机为控制核心,设计具有红外传感器进行智能避障的控制算法,并且拥有良好稳定性的四旋翼飞行器.在此基础上加装远程图像实时传输系统,将图像时时传输回来,从而对图像做出时时处理.由此可以使得该飞行器在生活中抢险救灾,以及地质勘查等环境中得到有效工作,获得可靠信息,凸显该飞行器的实用价值.     

大天线阵列成像雷达系统及试验研究

主研人员　杨万麟　王正常　窦　衡　熊　红　王忠仁　刘　劲　刘晓峰　冯　健等采用大天线阵列成像雷达（又称无线电摄像机）原理,应用自适应波束形成（ＡＢＦ）和宽带技术,在我国首次完成了大阵列成像雷达的试验系统及体制试验。该系统研制技术难度大,涉及面宽,在研制过程中发展了自适应数字相位校正技术,更有效地消除系统及复杂环境引起的各通道随机相位差异与慢性变化影响,具有了更大视角范围的成像能力;系统具有对高速运动的多目标成像测量的能力;通过外场试验获得了飞行中的民航客机高质量的二维雷达图像,有效实现了复杂目标…     

地铁接触线磨损动态非接触检测方法

为了实现地铁接触线磨损的高效检测,研发了一套地铁接触线磨损动态非接触检测系统。通过线激光器照射接触线,双相机配合滤光片避免外部光干扰,提高接触线图像的拍摄质量。对拍摄的图像先采用自适应中值滤波、接触线图像初步分割方法分割出接触线图像,再利用改进Canny算法计算图像梯度与方向,然后采用自适应阈值分割方法,消除由于噪声和颜色变化引起的一些边缘像素并提取亚像素边缘,最后采用自适应滑移直线拟合方法提取接触线磨损边缘,利用磨损量计算方法和相机标定参数计算接触线磨损直径长度。实验表明,该方法不受背景图像和光照影响,识别精度高,检测速度快,具有很好的应用前景。     

分布式实时系统的自适应资源管理中间件

提出了一种基于实时CORBA的自适应资源管理中间件服务及基于最优收益的QoS自适应机制,向开发人员提供了一套面向实时任务的QoS编程接口,并通过资源自感知和QoS自适应使应用级资源分配独立于底层平台。自适应资源管理中间件降低了分布式实时系统中应用程序开发成本和复杂度,并使系统在不确定环境下能动态优化资源分配以适应外界变化。     

基于多阶段CNN的双目行人检测测距算法

提出了一种基于多阶段CNN的双目行人检测测距算法。该算法首先使用神经网络检测出双目图像中人体的核心点,再根据左右图像核心点的坐标大小进行排序并匹配,进一步计算得到视差,最终使用三角法计算出行人的距离。神经网络采用多阶段多分支结构,每阶段输出人体核心点热图和关节对中心点的关系向量图,经过3个阶段的计算得到核心点坐标,用于之后的双目测距算法,神经网络检测出的核心点在水平方向的相对误差小于0.67%。测距算法在KITTI数据集中的结果表明:能够较为准确地估计3.75～22.5 m之间的行人,检测速度100ms左右,相对误差小于7.27%。使用zed mini双目相机进行测距实验,结果表明:在0.5～6.2 m之间相对误差小于2.5%,fps为30,能够实现实时测量。     

基于图像的球磨机自动调速系统

为提高球磨机的磨粉效率和质量,根据粉体颗粒粒度变化实时调整球磨机运行速度,设计了一种基于粉体图像处理的球磨机自动调速系统。该系统利用高速相机在线获取被磨粉体颗粒图像。上位机通过对图像的分析处理获得被磨粉体物质的粒度,并结合球磨机转速和粉体粒度的对应关系,将速度指令发送给PLC,并由PLC 控制变频器,调节球磨机电机转速,使球磨机运行于较佳转速,以利于提高制粉效率,减小球磨机的能耗。     

基于FPGA的平板式数粒机检测系统

针对目前国内药品检测数粒机大多是多通道数粒机,存在稳定性差、检测精度低等缺陷,课题组提出了基于FPGA的平板式数粒机检测系统。采用现场可编程门阵列（FPGA）作为控制系统的核心,对面阵图像传感器进行参数配置、图像数据采集,并对原始图像进行增强预处理。再由FPGA运用Canny算法获取图像采集单元的药粒目标轮廓信息,运用质心法获取质心位置坐标,采用检测线目标位置预测计数方法实现药品的高速在线检测计数。实验结果表明,基于FPGA的面阵图像传感器数粒机系统可以实现高速度、高精度的在线计数。     

住宅防盗防火多媒体集中监控系统的设计

研制了一种用于住宅、楼宇集中防盗、防火的多媒体监控系统．防盗、防火的探测分别使用热释电红外传感器和离子感烟传感器．图像的采集、传输和显示分别应用VAjetS1500-SA编码器、局域网(LAN)和VAjetS1500-RA译码器．主处理器以一块Motorola 68860 CPU为核心．在系统中对图像信号和语言信号的处理符合MPEG4标准．     

大天线阵列成像雷达系统及实验研究

生研人员：杨万麟王正常窦衡熊红王忠仁刘劲刘晓峰冯健等该课题采用大天线陈列成像雷达（又称无线电摄像机原理,运用自适应波束形成（ABF）和宽带技术,完成了大阵列成像雷达的实验系统及体制的实验。大天线阵列成像雷达系统发展了自适应数字相位校正技术,更有效地消除了由系统及复杂环境引起的各通道随机相位差异与慢变化的影响,具有更大视角范围的成像能力。系统具有对高速运动的多目标成橡测量的能力;通过少D场实验获得了飞行中的民航客机高质量的二维雷达图像,有效地实现了复杂目标和多目标情况下的自聚焦和成像。该系统达到了1m…     

显微成像系统中串口通信技术研究

阐述了在显微成像系统中使用微处理器MCU构成控制系统、控制图像信号的采集和传输到PC机中实现串口通信技术的应用方案.详细分析了串口通信技术中软硬件的设计和串口通信中引起波特率误差的因素及解决方法.     

基于CORDIC的无开方GIVENS旋转处理方法

自适应阵列处理能提高通信雷达等电子系统的抗干扰能力，因而获得了广泛的应用。许多重要的高速实时自适应阵列处理算法均需要采用一系列Ｇｉｖｅｎｓ旋转处理将输入数据矩阵变成三角阵。标准的Ｇｉｖｅｎｓ旋转包含开方运算，该运算是限制有关算法速度的一个重要因素。文中提出一种基于坐标旋转计算机技术的无开方Ｇｉｖｅｎｓ旋转处理方法，可以显著提高自适应算法的处理速度，并给出了这一方法的推导、Ｇｉｖｅｎｓ处理节点运算式和采用，这种方法的ＱＲ分解自适应阵并行处理算法的计算机模拟结果。     

高效节能LED驱动电路设计

采用NPN三极管8050构建的驱动电路和单片机STC89C52实现了高亮度白光LED控制系统.系统分为主控制单元和驱动单元两个部分,采用主从式传输控制方式,驱动单元控制电路实时采集所需的数据,并及时上传至主控制器,而主控制器则根据上传的实时数据,对驱动单元下达设定数据以及控制命令;通过单片机发送PWM脉冲控制高亮度白光LED开关以及自动调光和故障自诊断报警.该系统具有传输距离远、响应速度快、操作简便、性价比高、工作稳定、可靠性高等优点.     

新型PA高帧频摄像机的设计与实现

采用光敏二极管阵列固体图像传感器,设计研制了1000帧/s的高速PA摄像机,并对技术原理、PA图像传感器特点、连续和单次时序设计及图像传感器输出视频信号处理等方面作了介绍。PA视频摄像机可工作于连续和单次两种工作状态。采用纤维面板耦合,像素100×100;最小照度优于1.5 勒克斯,动态范围100倍。     

机载远程战场侦察雷达SAR实时信号处理系统

机载远程战场侦察雷达 ＳＡＲ实时信号处理系统是一种满足 ３ ｍ × ３ ｍ分辨力、全数字、实时 ＳＡＮ成像处理系统的验证样机。该机开发应用世界上先进的超高速专用信号处理芯片ＬＨ９１２４和采用基１６ＦＦＴ算法,设计了ＦＰＧＡ高速时序控制与寻址,实现了高分辨实时成像处理。根据战术需要,完成了ＳＡＲ运动目标检测和成像,以及机载斜视ＳＡＲ带状区域成像的理论方法研究。机载远程战场侦察雷达SAR实时信号处理系统@科卞     

基于相机垂直拍摄的机车轮轨相对横移检测系统

为了检测机车动力学性能参数及监测机车运行状态,当前通常采用了基于传感器的 接触式测量方法,因而存在动态测量困难、零漂大和抗干扰能力差等缺点。轮轨接触点位置变 化能直观的反映出机车运行状态,所以设计了一套基于相机垂直拍摄的机车轮轨相对横移检测 系统。该系统将相机垂直安装在转向架上,利用相机相对于转向架保持相对静止的特点,通过 轨道在图像中的坐标变化来测量轮轨的相对横向位移,并分别在无砟和有砟轨道两种不同条件 下实现了机车轮轨相对横移检测、数据显示和存储。实验结果表明,该系统不仅能显示轮轨相 对横向位移,而且对检测环境有较强的适应性,这对进一步探索和评价机车运行安全性机理有 重要意义。     

合成孔径雷达极坐标数据编码器

合成孔径成像雷达的观测区域广阔，图像分辨精度高，具有数据率高、数据量大的特点。这就对数据的传输和存储提出了较高的要求。采取数据压缩方法，在不降低测绘带宽和测绘精度条件下，降低遥感雷达数据率和数据量，从而降低对数据链和星上数据存储设备的要求。文中在对块自适应ＢＡＱ原始数据压缩算法研究基础之上，提出了极坐标量化数据压缩算法，并对Ｘ－ＳＡＲ原始数据进行了压缩试验，获得了满意的结果     

一种新的智能内窥镜导航系统

本文介绍了一种新的智能内窥镜导航系统。该系统用于实现内窥镜的智能导航介入。其中导航方法是基于视觉传感器和触觉传感器的多信息融合的方法。在视觉传感器中采用了一种基于自适应阈值图像分割算法的寻径方法,该方法采用加速的最大类间方差法进行阈值分割。在触觉传感器中采用了基于MEMS技术的硅微触觉传感器,四个硅微触觉传感器被封装在内窥镜头部表面,可以获得内窥镜头部全方向的压力。本文通过实验验证了该导航系统的可行性及可靠性,该方法的应用弥补了传统方法中因暗区不明显而无法引导内窥镜的不足,提高了内窥镜导航的精度和可靠性。