基于STM32F103C8T6的智能俯卧撑训练器设计

近年来,人们生活水平逐渐提高,健身意识逐渐增强,俯卧撑训练器这种重要的健身器材得到较为广泛应用。文中基于STM32F103C8T6单片机设计智能俯卧撑训练器,可以对用户运动量收集、用户运动姿态语音校正。系统通过手机APP无线接收智能俯卧撑训练器实时信息,比如用户锻炼情况,用户可以根据自己的锻炼情况实时调整自己的锻炼强度,该系统集科技性与实用性于一体,具有较大的研究价值。     

基于SOPC的红外图像自适应非均匀性校正设计

场景非均匀校正和基于本底信息无快门校正等红外图像自适应非均匀性无快门校正算法不需要中断探测过程,克服了定标类校正算法需要周期性定标的不足,目前日趋受到重视。相对于场景无快门校正算法,基于本底信息的自适应无快门校正算法具有复杂度低、易于实现的特点,正逐步从理论研究走向具体工程应用,通过硬件系统实现该校正算法具有重要的应用价值。根据自适应无快门校正算法理论特点,采用基于FPGA构建SOPC系统的方法进行了硬件实现,主要由校正参数计算、本底采集、校正模型等模块组成。校正参数计算部分根据自适应拉格朗日插值计算和更新校正参数,本底采集模块用于采集均匀本底信息,为图像校正提供一系列本底信息,校正模块完成红外图像的实时非均匀性校正。实验结果表明:实现的非均匀性无快门校正系统具有占用硬件资源少、延迟短和图像效果好的优点,能够广泛应用在红外成像系统中,具有较强的研究价值和现实意义。     

一种新的红外目标跟踪方法

提出了一种基于灰度加权和Kalman滤波预测的红外目标跟踪方法。利用带有空间位置信息的目标区域直方图描述红外目标,克服了灰度直方图对图像描述缺少空间位置信息的缺陷,增加了描述的鲁棒性。同时,对跟踪目标的实时位置数据利用卡尔曼滤波校正和预测,增强了跟踪的实时性。实验结果表明,该方法是有效和稳健的。     

基于发光二极管光源的相机定标无线定位算法

针对现有无线定位算法精度较低和成本较高的不足,结合基于发光二极管(LED)照明器件的可见光通信(VLC)系统,考虑相机成像镜头材质不均、装配偏差等因素对真实图像的扭曲和畸变,设计提出了一种新型的基于LED信号光源的相机定标定位算法。该算法根据接收机与LED信号光源的位置关系和通过VLC系统获取的LED信号光源的位置信息,可以解算出接收机的位置和姿态信息,并可以通过对准校正提高VLC系统抗干扰能力的影响。实验结果表明,该算法在实现厘米级定位精度的同时,可以解算出5°级别的姿态角度信息;同时,使用该算法根据位置信息进行对准校正的VLC系统误比特率较跟踪校正的VLC系统误比特率提高了两个数量级,提高了VLC系统的抗干扰能力和稳定性。     

基于电子陀螺的舞姿无线采集系统

本文设计实现了一种基于电子陀螺仪对舞蹈动作进行无线采集和评价的系统，利用多节点网络技术同时采集各肢体的加速度、角度信息，得到实时的位移坐标和姿态角度。该系统对舞蹈动作采集精度较准确，可以如实的反映舞蹈动作中肢体运动情况，为主观评价提供客观参数依据。     

基于光电位置传感器的发射轨道空间几何坐标一致性校正系统设计

在现代发射轨道空间弹丸飞行姿态研究中,通过轨道上的多组阴影相机基站瞬态捕捉弹丸姿态图像数据,对图像数据进行处理计算可以获得弹丸的飞行轨迹数据。因此,阴影相机的空间坐标校正对飞行姿态数据的获取以及测量精度有着重要的影响。针对传统悬线型基准系统校正误差大以及因每组相机间独立校正而导致的空间几何坐标校正一致性低的问题,基于光电位置传感器和光学杠杆原理,设计了新型阴影相机空间几何坐标校正系统。阐述了该系统的理论背景、组成以及调校方法,并对该系统进行了实验分析。实验结果表明,采用该系统校正阴影相机俯仰角精度优于10″,单组相机校正实验测量结果误差不超过0.06mm,多组相机校正一致性误差不超过0.1mm。     

一种图像校正的偏振光罗盘系统的研究

导航传感器在探险、应急、精确制导武器、船舶、航空器导航和定位系统中起着关键作用。针对偏振光罗盘在倾斜状态下误差较大的问题,提出了一种利用加速度计和陀螺仪对偏振光罗盘进行图像校正的方法,设计了一种基于陀螺仪校正的偏振光罗盘系统。首先利用加速度计和陀螺仪计算得到载体姿态角,对偏振光图像数据进行图像校正,采用Stokes矢量法解算大气偏振模式分布,进而提取导航特征点,最后对特征点进行拟合解算出航向角信息。并且进行了静态和动态测试实验,实验结果表明,该算法能够有效的对偏振光罗盘姿态变化引起的误差进行补偿,可以将偏振光罗盘的航向角测量误差控制在1.86°之内,平均误差为0.09°。     

基于射频识别技术的电子健身教练系统

提出的基于射频识别技术的"电子健身教练"系统,实现了一种无需人员管理和教练,全程电子监控、指示的健身房"电子健身教练"解决方案,不但较好地解决了健身房健身的科学锻炼问题,实现了智能化的健身过程,而且系统内的专家数据库为健身者提供的健身建议和教练方案可基本取代现行健身教练的作用,为健身房节省了人员开销成本和运营费用,从而降低了健身者的消费开支,便于普及应用。     

基于高性能DSP的红外焦平面阵列非均匀性实时校正

基于离散小波变换(DWT)理论,提出了一种基于场景的红外焦平面阵列(IRFPA)非均匀性实时校正算法;针对算法所涉及的运算量和数据量庞大的特点,设计了实时非均匀性校正的红外图像处理系统,系统是以高性能DSP(TMS320C6713)为核心器件,采用DSP不同的传输通道并行传输数据,并充分利用DSP硬件的并行性和流水线操作进行非均匀性校正;以真实的红外图像序列为例,进行了非均匀性校正的仿真实验,结果表明,基于高性能DSP的非均匀性实时校正系统完全可以达到实时校正的要求,所用算法对慢变化量具有较好的自适应性。     

一种基于机器视觉的工业机器人分拣系统

针对传统的人工分拣作业效率低、质量难以保证的问题,提出了一种基于机器视觉的工业机器人分拣系统,该系统利用图形分割和图像匹配相结合的算法,克服了传统视觉算法受光照和噪声影响大的问题,实验系统通过采集棋子及场景图像并进行图像处理,提取黑白棋子的坐标以及分类信息,实施坐标转换,维护分拣棋子的运动踪迹,最终控制机器人实现分拣棋子的动作。实验结果表明,该控制系统软硬件设计正确,分拣成功率高,且易于实施。