基于图像处理的细指针表盘识别方法研究

为了解决在细指针表盘识别中难适应光照变化、细指针难分割和表盘读数准确识别率低的问题,结合细指针表盘区域的图像特点,采用图像处理对细指针表盘读数进行了研究。首先,对表盘进行标定,获得表盘量程等先验数据,制作模板,并提出了基于SURF算法改进的多任务模板特征匹配算法;其次,根据指针活动区域,提出了基于分割扇形区域的指针定位法(Pointer positioning method based on Segmented Sector, PSS),进行图像预处理和二值化,使用最小二乘法拟合求得角度;最后,由指针角度得到读数。实验结果表明,该方法对细指针表盘识别率高,能够准确、稳定地识别细指针表盘示数。     

线性阵列针头近场直写有序纤维沉积模型预测

线性阵列针头近场直写是一种制备大面积有序纤维的高效方法,如何控制阵列针头近场直写的准确沉积是关键。为了有效研究阵列针头近场直写有序纤维的准确沉积,以针间距、针长、工作电压及极距为变量,研究各参数对有序纤维沉积间距的影响,并基于多射流近场沉积过程,推导出二针及三针情况下的沉积间距模型。另外,利用类比法得出线性阵列针头近场直写有序纤维沉积间距模型。实验结果表明,理论模型能够有效描述沉积过程,为未来高效直写微纳米结构提供可靠的实验基础和理论指导。     

近场直写静电纺丝电场仿真与路径规划分析

目的由于在静电纺丝过程中射流的鞭动现象会严重影响纺丝的质量,无法实现图案的精准化沉积和高分辨率的喷墨打印,需要探究减小射流鞭动现象的方法。方法首先采用COMSOL Multiphysics多物理耦合场有限元仿真软件,对纺丝过程中有无添加辅助电极情况下的电场场强大小和分布进行模拟分析,随后通过实验进行对比验证,并根据结果设计一套适用于近场直写微纳喷印的纤维薄膜打印数控系统,实现纳米纤维的重复沉积,进行纤维薄膜的打印。结果实验采用质量分数为8%的聚氧化乙烯(PEO)溶液作为纺丝溶液,注射器及喷丝针头容量为2.5 m L,针头外径为0.6 mm,长度为12 mm,注射泵流量设置为0.5?L/min,2台高压电源设置的电压均为1.01 k V。实验结果表明,未添加辅助电极时,纤维容易出现卷曲,而添加辅助电极后,纤维细直不卷曲。结论利用平行辅助电极将工作电场集中在所需范围内,使电场尽可能实现垂直地从喷丝针头到接收基板,能有效减小纺丝射流的鞭动现象给稳定沉积带来的不良影响,可实现聚合物溶液高分辨率的喷墨印刷,能够实现图案的精准化沉积。