基于渐开线原理的快速光学延迟线装置

为了提高光学延迟线装置的性能,基于渐开线原理设计了快速光学延迟线(FODL)装置。分析了渐开线的基本原理并建立了数学模型,推导了光学延迟线装置的延迟距离公式。对光束通过延迟线装置后的光斑畸变进行了理论与实验分析。最后,搭建迈克尔逊干涉系统,对延迟线装置的延迟线性度、延迟平稳性、延迟距离和扫描频率进行了实验验证。结果表明:对于快速光学延迟线装置,入射光斑的半径越小,旋转平面反射镜的旋转角度间隔越小,出射光束的光斑畸变越小。该装置的延迟距离为40.036mm,延迟时间为133.453ps,线性度误差为0.419%,平稳性误差为0.806%,扫描频率为20Hz。与常用光学延迟线装置相比,该装置能够提供较大的延迟距离和较高的扫描频率,同时具有线性度好、平稳性好等优点,满足快速光学延迟线的使用要求。     

基于自适应阈值的炸点时间测量系统

针对炮弹炸点光信号的强度与频谱特性,设计了一种基于自适应阈值的炸点时间测量系统.系统将光电传感器和微弱信号检测技术结合起来,先采集背景光的分布,以此为依据独立设置多种判断阈值,使得探测器周围和边缘信号的阈值电平随信号变化自适应地改变;同时采用电路硬件和软件互锁的方法防止误触发,实现了炸点信号的准确捕捉.实验表明该系统在白天或干扰光线比较强的场合都能可靠工作,系统的测量误差不超过0.2 ms.     

无线传感器网络高精度硬件时钟同步方法

为实现无线传感器网络高精度的时间同步功能,提出一种基于Zigbee技术的硬件时钟同步方法。采用跨层思想提取接收信号强度指示值信号作为同步触发信号,设计复杂可编程逻辑器件的硬件电路时钟模块实现计时,并配合软件算法完成整个网络的时间同步,在保证低能耗和复杂度的基础上,提高时间同步精度。对同步精度进行理论研究和测试分析,结果表明,该方法可使系统节点间达到10μs级的时钟同步精度,满足多数无线传感器网络要求。     

基于立方型相位板调制的波前编码图像恢复

针对立方型相位板对光瞳调制具有非旋转对称性及实际相位板方位测试困难从而导致实际波前编码系统后续图像不能准确恢复的问题,提出了以灰度梯度向量模方和为判据的等增量旋转调整点扩散函数(PSF)的维纳滤波方法。对于手持式裂缝检测波前编码系统的图像恢复,以ZEMAX软件设计得到的PSF为基础,根据立方型相位板PSF的旋转性质,进行旋转增量修正,并使用循环边界的方法消除截断振铃效应,来提高图像恢复的质量。实验表明,改进算法可以有效地修正系统的PSF,对波前编码实际系统图像的恢复有很好的适用性。     

模式识别和图像分析技术在冰壶运动中的应用

冰壶是奥林匹克运动会的正式比赛项目.针对冰壶的形状、色调特征和定位测量要求,提出了通过工业CCD摄像机获取图像,经过基于色调的图像分割进行目标识别和粗定位,并通过进一步提取边缘和椭圆模板拟合而获得目标精确位置的方法.实验结果表明该方法可以正确识别物体相对于标线3mm的位置变化.     

自适应优化匹配量化表的JPEG压缩技术

本文在讨论ＪＰＥＧ标准压缩过程的基础上,提出了自适应优化匹配量化表的ＪＰＥＧ图像压缩方法。该方法根据每个图像子块不同的频率特性确定不同的量化表。本文通过一系列的图像实际压缩实验,证明了该方法的有效性和可行性。     

自适应量化表的JPEG压缩技术

本文在讨论ＪＰＥＧ标准压缩过程的基础上,提出了确定量化表的自适应方法并进行了图像实际压缩实验,证明了该技术的有效性和可行性。     

双线扫描CCD测量远距离闪光点平均高度

为了准确测量远距离炸点平均高度，采用了双线扫描 CCD 成像的方法并建立了测量系统理论模型。首先采用了望远式成像光学系统对远距离炸点进行成像，采用柱面镜进行成像变换；采用Zemax软件对成像光路进行了模拟，模拟点列图结果表明了系统在物距为20 m时，能够在5 m范围内有效测量炸点光的平均高度。最后，采用曲线拟合的方法求出光斑中心位置并对测量系统进行了线性标定。经实验验证本测量系统可以在物距为20 m处测量炸点的平均高度最高约为3 m，测量精度可以达到1.95%。所设计的炸点平均高度测量系统满足了远距离、大范围的测量要求，系统运行稳定、可靠，采用双线阵CCD的测量方法有效的消除了物距不能确定的影响。     

一种基于多通道Gabor滤波的纹理提取方法

研究了一种在多种纹理叠加的复杂轮胎X光图像中进行纹理提取的新方法.轮胎X光纹理在频谱中被看作是局部空间频率的辐射模型,并且不同纹理对应的主频率聚集区域基本能相互分开.基于Gabor滤波器对空间频率的带通滤波能力以及方向、形状、带宽和通带中心频率的可调节特性,构造了多通道Gabor滤波器组提取每种纹理对应的主要频率成分,提取的频率成分经过频-时域变换就实现了纹理提取.考虑到实际纹理灰度分布不是理想的正弦分布,改进了传统的Gabor滤波方式,使其保留了纹理的低频成分.实验结果表明,图像中叠加的多种纹理能被准确提取,纹理区域边界也没有失真,并且有效降低了纹理之间频谱混迭造成的影响.