便携式振动测量系统的研制

采用压电式加速度传感器作为测振传感器,综合应用单片机和微机技术,研制了成功了基于８０９８单片机的便携式振动测量仪器,实现了振动仪有的智能化。     

基于时间平均成像的结构振动测量

介绍了利用时间平均成像的简谐激励方法测量多自由度结构振动的原理。由于该方法只需用CCD图像传感器分别摄取被测结构某点在静态和在简谐激励下的时间平均成像，即可得出在此频率下结构响应的振幅，因而在结构非接触测量领域中是一种具有较大发展潜力的测量方法。本文通过实验验证了该方法的有效性。     

椭偏光学显微成像系统中的图像采集及处理技术

椭偏光学显微成像是近几年发展起来的一种超薄膜及表面结构显示技术,它不仅为分子生物学、生物医学(尤其是分子生物医学)及分子生物材料学等领域提供了一种新的研究手段,而且在临床疾病诊断、微电子器件及纳米材料检测等方面具有潜在的应用前景.本文针对椭偏光学显微成像系统及其成像(简称“椭偏成像”)特点,提出了扩展图像量化等级法、快速采样—时间积分法和多采样点平均法以改善椭偏成像质量和样品表面定量分析的可靠性,并给出理论分析及实验结果.这些图像采集和图像处理技术在椭偏光学显微成像系统中行之有效,同时也适用于类似的图像处理系统.     

医用电子内窥镜成像系统的研制

利用现场可编程门阵列(FPGA)作为主控芯片,研制了医用电子内窥镜的成像系统。主要包括4个部分:光学成像系统,CCD驱动、图像采集、编码电路(驱动CCD、控制图像采集与编码),彩色图像畸变实时校正系统(用于实时在线校正内窥镜光学系统的畸变),视频驱动亮度控制系统(调节光源的发光亮度)。最终研制成具有高分辨率(702×576)彩色图像畸变实时校正功能的医用电子内窥镜系统。     

旋挖钻机几种钻孔深度测量装置原理及特点

测深功能是旋挖钻机品质的一个重要参数。在旋挖钻机上设置钻孔深度显示装置,可以实时、准确显示钻孔深度,不需要人工多次放线测量。这不仅可节省人力和时间,还可提高钻孔效率、减少燃油消耗。钻孔深度可采用电感式传感器、增量式编码器和霍尔效应转速传感器测量,本文分别对这3种测量装置的工作原理进行介绍,并对其测量装置的精确度、可靠性、方便性等进行分析。     

多目标重访细胞成像测量系统

对显微镜下大量的活细胞进行长时间地重复观测是一项细致而又需要耐心的工作,完全依赖于人工操作不仅难度大又易引入人为的误差和错误。为了使这项工作得以轻松准确的完成,开发能对大量细胞进行重复和长时间观测的工具实在必要。以ＣＣＤ技术和计算机自动控制技术为基础,研制了一套自动成像测量系统。该系统能够定时自动对多个目标进行重复摄像和分析。其对目标的重访精度小于４μｍ,完全可以满足精确地对大量细胞长时间重复观测     

电阻抗成像交叉测量模式的抗噪声性能研究

电阻抗成像对噪声比较敏感,目前电阻抗成像主要采用相邻测量模式,其抗噪声性能比较差.交叉测量模式是在所有非电流注入电极对上做灵活选择,使得测量电压的幅值普遍高于相邻测量模式.在噪声源一定的情况,整体提高测量信号的信噪比.在仿真和实验当中,采用快速一步牛顿误差重构(FNOSER)静态和动态算法比较两种测量模式的重构图像质量.仿真和实验结果表明交叉测量方式优于相邻测量模式,该模式提高了信噪比,减小了测量电压的动态变化,重构图像伪迹较少,具有较好的抗噪声性能.     

基于VC++的钻孔深度测量仪及数据采集软件设计

该文提出了煤矿井下瓦斯抽放孔深度测量方案,开展基于VC++的数据采集软件设计,重点讨论了前后时窗比法触发采集技术、多线程技术及反射信号自动检测技术等关键技术的实现方法。软件具有采集参数设置、采集波形显示及反射波自动检测等功能;界面友好,操作简单,交互方便,结果可靠,且升级维护方便。     

便携式医疗监护仪的研制

介绍了一种基于单片机控制的便携式医疗监护仪数据采集终端的硬件研制.主要包括心电、脉象、体温的数据采集、数据处理及其显示.本系统分别采用普通的Ag/AgCl电极、压电陶瓷器件、热敏电阻作为传感器分别采集心电信号、脉象信号和体温信号.并通过干扰抑制电路、滤波放大电路,获取清晰的生理参数信号,利用单片机对这些信号进行采样处理、存储和传送.经实验证明,该终端可实时采集、保存与处理心电、脉象、体温等生理参数数据,并可以完成短距离内的无线通信与数据显示.     

便携式医疗监护仪的研制

介绍了一种基于单片机控制的便携式医疗监护仪数据采集终端的硬件研制.主要包括:心电、脉象、体温的数据采集、数据处理及其显示.本系统分别采用普通的Ag/AgCl电极、压电陶瓷器件、热敏电阻作为传感器分别采集心电信号、脉象信号和体温信号.并通过干扰抑制电路、滤波放大电路,获取清晰的生理参数信号,利用单片机对这些信号进行采样处理、存储和传送.经实验证明,该终端可实时采集、保存与处理心电、脉象、体温等生理参数数据,并可以完成短距离内的无线通信与数据显示.     

水平定向钻进随钻测量及方位校正研究

根据水平定向钻进角度随钻测量的要求，描述了用三轴加速度计与三轴磁强计测量地下钻头姿态-方位角、倾斜角和工具面向角的方法，针对由于钻具铁磁性材料造成干扰磁场对方位测量引入的误差，提出了利用当地地磁场进行校正的方法，详细分析了校正原理，同时给出校正步骤和仿真结果。结果表明，这种校正方法能够在不更换钻具的情况下获得准确的方位角，因此可以大大减少无磁钻铤的长度，节省钻进成本。     

精密测量中激光成像系统散斑的抑制因素

对采用激光照明的测量系统中散斑形成的三个重要因素,即入射光束的相干性、相位差和偏振特性进行了详细的理论分析,并给出了这些因素与散斑对比度的变化关系。计算表明,相干长度降到低于1 mm时,散斑对比度减小到0.5左右,得到的图像细节相对比较清楚,易于检测。基于计算分析,提出了相应的解决及优化方法,为抑制散斑、提高激光照明质量和测量准确性提供了理论依据。     

航空光学成像与测量技术新进展

航空光学成像与测量技术具有高时效、低成本、高分辨、易判读等突出优势。作为一种不可或缺的光学遥感手段得到了广泛地应用。由于受到航空飞行的影响,光学载荷需要在有限的体积、重量和功耗约束下解决气动力(矩)干扰、振动、温度和气压的急剧变化等问题,从而获得更加清晰的光学影像和更精确的测量结果。面对本领域对航空光学成像与测量的新技术、新方法、新理论的需求,组织了航空光学成像与测量专题,在精密光学、精密机械、精确控制以及图像处理等方面介绍了一批优秀的研究成果。从理论引领和工程参考价值的角度,推动相关研究的进一步发展。     

Development of a low cost portable pressure measurement system using for garment design

Pressure comfort is an important part of garment comfort evaluation, in this paper, a low cost portable pressure measurement system (PPMS) are developed for measuring pressure distribution on garment. Three sets of different size knitted garments are fabricated for investigating the pressure distribution on a mannequin and on young female volunteers. Experimental results show curvature radius of points on the mannequin are smaller, pressures are larger which is consistent with the pressure calculation equation. Pressure distribution state on human body is different from that on mannequin due to size and shape difference even if the same garments were utilized. Dynamic pressure measurement on human body shows the pressure variations on points of human body. However, the static and dynamic pressure data can be utilized for improving quality of garments and helping design of garments.     

火炮身管疵病深度测量系统

为了准确获取火炮身管疵病深度参数,提出了一种新的基于等效多基线立体成像的疵病深度测量方法,并采用单摄像机建立了疵病深度自动测量系统。首先,对摄像机采用Tsai两步法进行标校。接着,采用等效多基线立体成像法获取疵病图像。在此基础上,利用标校数据和图像的位置参数,通过疵病特征提取和疵病图像立体匹配处理,获取疵病深度图像的输出,从而得到准确的疵病深度值,实现对火炮身管疵病深度参数的精确测量。测试结果表明:该疵病测量系统得到的疵病深度测量绝对误差0.1 mm,相对误差5%,完全满足火炮身管疵病深度测量的需要,能够为火炮鉴定试验和伴装保障提供重要的技术支持。     

Development of a vision based deflection measurement system and its accuracy assessment

A vision-based method for measuring civil engineering constructions’ in-plane deflection is presented in this paper. Displacements of points are computed by means of digital image correlation. The application of homography mapping enables the deflection field to be computed from two images of the structure acquired from two different points in space. The verification of the developed system is performed using the coordinate measuring technique. Results of the beam deflection obtained from the developed vision system and Laser Tracker device are compared. Moreover, the uncertainty of the system is evaluated and possibilities for its improvement discussed.     

便携式振动信号分析系统的设计与实现

本文主要描述了一种基于USB 2.0接口的振动信号分析系统的设计与实现。信号调理部分主要运用了锁相环技术实现对振动信号的整周期采样和自适应抗混叠滤波;然后采用CYPRESS公司的USB2.0芯片CY7C68013A实现采集硬件与PC机的连接;接着利用VC 调用Measurement Studio强大的信号分析函数,使用CWGraph图形控件,对振动数据进行同步分析和显示,此方式改进了硬件设计的工作量大,开发周期长,系统可扩展性能较差的缺点。     

基于改进自动网格法的嵌入式应变测量系统

为了实现应变测量系统的智能化、低成本、非接触实时检测,针对橡胶材料大应变测量的特点,研制了基于改进自动网格法的嵌入式非接触应变测量设备.以高性能达芬奇DSP芯片TMS320DM6437和CMOS图像传感器为核心构建了一套集图像采集和图像处理于一体的处理模块,并使用控制芯片S3C2440实现整体控制功能.针对传统自动网格法在嵌入式应用中的缺点进行改进,在其基础上设计了适用于嵌入式系统的新的算法,并针对DSP硬件结构特点进行了优化设计.在完整系统上对橡胶材料进行了非接触纵向拉伸试验,实验结果表明本系统能够实时准确地计算出应变结果,验证了技术方案及算法的可靠性,图像处理速度达到20帧/秒,应变的测量范围超过了100％.