基于对偶四元数的机器人方位与手眼关系同时标定方法

针对相机姿态估计及机器人运动学正解存在测算偏差时,手眼标定及机器人坐标系-世界坐标系标定结果不能准确收敛到全局最优解的问题,提出了一种基于对偶四元数理论的机器人方位与手眼关系同时标定方法.该方法首先将标定方程中坐标系刚体变换关系用螺旋轴、旋转角度和平移量参数化表示,再结合全局优化算法对平移量进行优化.搭建了PUMA560机器人数值仿真系统和工业机器人实测实验平台,将该方法与经典的四元数和对偶四元数标定方法进行了比较分析.仿真和实测结果表明,在相机姿态估计及机器人运动学正解存在测量误差的情况下,该方法无需初值估计和数据筛选依然可以保证求解结果的最优性.     

基于光纤传感的飞机油箱液位监测传感器

为了监测飞机油箱液位,设计了一种以石英材质为基底的新型光纤光栅温度传感器。该材质与光纤的热膨胀系数一致,避免了光栅与基体热胀系数差异过大导致的长期稳定性变差问题,整体的无金属封装形式也保证了油箱在易燃易爆环境下的安全性。采用两端点胶的粘接方式,使用紫外胶将光纤固定在石英材质的基底上,并通过温度重复性试验、温度标定试验和验证试验等对传感器的性能进行测试。结果表明:采用石英材质作为基底的光纤光栅温度传感器线性度为0.998,温度灵敏度为8.5～9.2pm/℃。传感器性能良好,将传感器绕飞机油箱内壁进行阵列排布,油箱液位高度的精度与传感器的排布密度有关,能够达到对油箱液位进行监测的要求。     

序列图像特征提取与匹配算法的改进

在计算机视觉领域中特征点匹配是一个重要课题。针对ORB（ORiented Brief,方向描述符）算法缺少尺度不变性的特点,将SURF（Speeded-Up?Robust?Features,快速鲁棒特征）算法与ORB相结合,提出了基于算法组合的改进算法SUORB（Speeded-Up?ORiented Brief,快速方向描述符）。组合算法的基本思路是利用SURF算法建立多尺度空间,然后通过ORB算法为检测出的特征点建立描述符,最后根据生成的二进制描述符实现特征点匹配。实验结果表明,SUORB算法基本弥补了ORB算法的不足,若图像尺度发生变化,SUORB匹配算法比ORB匹配算法的准确度明显提高;同时SUORB算法保留了ORB算法的快速性。     

光纤激光器泵浦源驱动电路的设计

根据通信用光纤激光器泵浦源的要求,结合半导体激光器的特性,设计了一款高性能、低成本的激光器驱动电路(包括恒流电路、控制电路和保护电路)。恒流电路采用达林顿管作为调整管,利用集成运放的深度负反馈实现恒流输出。经实验验证,本设计系统恒流源稳定度达0.03%,纹波较小,可实现对光纤激光器泵浦源激光二极管(LD)的驱动。     

“信息安全与保密”课程多维研讨式教学模式探索

"信息安全与保密"是一门理论分析和攻防实践并重的信息类专业课程。针对其计算复杂性大,算法理解难度大,实验内容灵活的特点,基于三年的课程教学经验,提出了一种多维研讨式教学模式,集课堂教学、实践教学和课程交叉三个维度的研讨方式,收到了良好的教学效果。     

基于量子高维Bell态纠缠交换的分发式投票方案

利用了高维Bell态,设计一种新的量子投票方案.方案分为4个阶段:首先,高维Bell纠缠态粒子被作为投票信息载体被分发给投票者;然后投票者利用最小复杂度搜索寻找竞选者,并用相移操作投出选票;接着代理人收到选票后,运用纠缠交换过程来检测窃听,通过检查粒子的测量结果来发现是否非法攻击;最后代理人利用计票算子统计票数并公布.所有人都只知道总的投票结果,单个投票者的投票信息是保密的.协议分析了各种攻击下的抵抗,证明了这是一个合理,安全,高效的量子投票方素.     

一种可验证的量子匿名通信方案

提出一种新的消息发送者和接收者同时匿名的经典消息通信方案.方案通过制备量子连续变量纠缠态,在参与者中移动式传输粒子,将1比特经典消息编码在不同的模式中.消息接收者可以计算得到匿名消息,然后通过不同模式的计算结果检验本次通信中的参与者诚实度,从而判断匿名消息是否有效.方案将传输和检测两个过程合并设计在同一轮通信中,通信信号和检测结论基于同一轮通信中的信道编码,可以验证具有自适应特征的参与者(检测过程和通信过程表现不一致的参与者)作弊.除了指数小的概率,发送者和接收者的匿名性和消息的私密性都得到保护.     

基于嵌入式汽车行驶记录仪的设计与实现

本文在国家标准GB/T19056-2003的基础上,设计了一种基于嵌入式系统的智能汽车行驶记录仪,介绍了该记录仪的基本功能及其组成结构,描述了其硬件和软件总体实现方案.32位ARM7微处理器提高了系统的处理速度和可靠性,降低了系统功耗;多任务抢占式的实时操作系统uC/OS-Ⅱ为应用程序的编制提供了良好的平台.     

结构光三维视觉测量关键技术的研究

结构光作为一种主动式、非接触的三维视觉测量新技术,在逆向工程、质量检测、数字化建模等领域具有无可比拟的优势。为提高结构光视觉测量的精度、自动化程度,在一些关键技术上提出了有效的方法;并设计了基于标志点的数据拼接技术和移动式结构光三维视觉测量系统,扩大了结构光系统的测量范围;最后介绍了测量点云数据后期处理方面的研究成果。     

激光散射流式细胞仪前向光探测方法研究

流式细胞仪利用微球光散射特性对测试细胞进行分析,细胞病变将改变细胞的光学特性,而粒径和折射率是改变细胞散射光光强分布的两大因素,针对激光散射流式细胞仪前向散射光采用单个光敏元件进行一维探测,只针对细胞粒径进行分析的缺点,提出一种前向散射光线阵式探测的方法。首先,根据微粒的Mie氏散射特性建立了模型。然后根据散射模型仿真结果,对不同散射光曲线的特征权值进行了分析。最后基于K-modes聚类算法,对试验数据进行聚类分析。实验结果证明,该方法不仅能替代传统方法对不同粒径大小的颗粒进行分群,同时可以对相同粒径,不同折射率的微球进行分群,误差小于4.51%。