超声波局部放电检测法在电缆终端中的应用

为研究电缆终端局部放电超声波检测时放电点深度对检测结果的影响,根据检测结果有效分析放电点位置及放电严重程度,采用理论分析、模拟计算、实验室模拟实验、现场应用等方式,结合超声波传播及衰减理论,分析了放电信号在电缆终端表面的沿切向、沿轴向衰减的分布规律,提出了通过迭代及最小二乘法进行局部放电点的源点深度及真实放电水平计算的方法。结果表明：信号量随轴向距离与夹角增大而减小,放电点深度对信号量随放电点与测量点间的轴向距离与夹角的变化率影响较大,放电点深度越小,变化率越大,反之变化率越小。模拟实验与现场应用表明,通过文中的迭代法得到的放电点深度及放电水平与实际基本相符。     

多光学测试设备光轴不一致性测量计算的研究

介绍了一种用于室外检测多光学测试设备光轴一致性的测试系统。通过对多个光学测试设备光轴一致性进行分析,采用图像采集、存储、计算的方法计算出三台光学测试仪器在光学跟踪平台上安装时的光轴一致性测试结果。系统采用带卤钨灯做发光光源的标准靶板为瞄准基准,两次在不同的位置距离上分别采集光谱辐射计、中波及长波红外热像仪各自的靶心图像,进行靶心瞄准时的脱靶量计算,将脱靶量折算为角度。多光轴不一致性是一个空间光学问题,红外测试设备涉及一个光谱计和两台热像仪,一共三个轴,三个光轴彼此都平行时认为光轴是一致的。三个光轴两两之间存在夹角的话,认为多光轴是不一致的。由于种种条件因素限制,多光轴绝对一致是不可能的,总会存在一定的夹角,即不一致性。文中要求在测量时调节三台仪器的光轴不一致性使其能够达到不超过48″的技术指标。根据数据测得三台光学测试仪器的光轴不一致性为9.181″的结果。     

用于位姿测量的LED标识点坐标优选方法

单目视觉位姿测量过程中,被测物体与摄像机光轴之间的夹角随着姿态的变化而变化,并受到环境噪声、提取算法和摄像机等因素的影响,像平面的像点坐标存在不可忽略的误差,单目多角度标识点三维坐标测量方法实现了位姿测量过程和坐标测量过程的统一,能够减小图像中心提取误差的影响.本文研究了单目视觉位姿测量的误差传播模型,从摄像机图像误差出发,预测和估计输出姿态误差,选取最适合的单目多角度定位标识点坐标,实验结果证明本文提出的基于误差传播的定位标识点坐标优选方法能够有效地提高单目视觉位姿测量的精度.     

一种基于场景规则与深度卷积神经网络的行人检测方法

深度卷积网络是解决分类问题的一种有效手段,但行人检测任务并不能通过分类来直接实现.为了在行人检测问题中进一步发挥深度卷积网络的优越分类性能,在实拍场景下,针对平直道路的情况,提出了一种基于摄像机安装位置和摄像机参数的感兴趣区域分割方法,合理利用先验知识和规则,对行人在图像当中可能出现的位置,以及不同位置上行人的尺度大小给出限制,从而系统仅对可能发生危险的区域进行搜索,避免了传统方法中多尺度遍历搜索整副图像的弊端.在此基础上,将危险区域所得的候选目标窗口作为待检测样本传送到构建好的深度卷积网络中进行分类,完成行人检测任务.实验结果表明,所研究的算法在一定距离内达到了预期的检测效果.     

双目立体视觉系统测量精度的分析

双目立体视觉系统的几何参数影响双目视觉的测量精度,且各几何参数间存在着一定的约束关系.通过分析双目视觉系统的几何参数及约束关系,讨论了两相机光轴和基线之间的夹角α1和α2、基线距B、投影角等几何参数对测量精度的影响,并采用Matlab软件对不同的几何参数下的测量精度进行仿真,找出最佳的几何参数范围,从而提高了双目立体视觉系统的测量精度.最后,通过试验验证了理论分析的正确性.     

移动目标的深度测量

提出了一种基于散焦图像移动目标深度测量的方法,该方法采用一台带有远心镜头的CCD摄像机,沿光轴方向转移目标拍摄两幅图像,根据所拍摄景物图像的散焦半径与图像大小计算目标景物距摄像机的距离,采用远心光学镜头代替普通镜头可使图像的大小与散焦半径之间的关系简单,该方法融合了图像的大小与散焦半径两个信息,使深度计算更加准确,由于该方法只需要一台参数固定的CCD摄像机,可以免除图像间的配准和特征点的选取,有利于实时系统的实现,实验结果表明了该方法 的有效性。     

基于双折射基片的微纳光纤起偏器研究

给出了一种以双折射晶体为衬底,实现高消光比的微纳光纤起偏器的方法.利用双折射晶体为衬底,研究了在不同折射率和半径的微纳光纤中传播的光波的偏振特性.当采取的微纳光纤的折射率在双折射晶体的寻常光折射率和非寻常光主折射率之间,且光纤和晶体光轴夹角足够大时,可以实现在微纳光纤中起偏.改变微纳光纤半径以及光纤和双折射晶体光轴之间的夹角可以对消光比进行调控,半径越小,消光比越大;角度越大,消光比越大.对于半径为2.1μm微纳光纤,最大的消光比为22.74dB.     

基于单目视觉的移动机器人伺服镇定控制

针对轮式移动机器人的单目视觉伺服镇定问题,在深度信息、机器人坐标系与摄像机坐标系间平移参量未知、摄像头光轴具有固定倾角的情况下,建立了移动机器人在摄像机坐标系下的运动模型.针对该模型提出了一种基于平面单应矩阵分解的鲁棒自适应控制方法,保证了误差的全局指数收敛.仿真和实验结果表明:所设计的控制器可以保证移动机器人指数收敛到期望的位姿,同时所设计的鲁棒自适应控制器对参数不确定性具有一定的鲁棒性.     

正交空间调制系统的性能分析

采用正交空间调制(QSM)方案系统模型,在分析其频谱效率后,详细地推导出平均误码率和发送空间向量符号之间最小欧式距离的关系,以及和接收天线数量的关系:在高信噪比情况下,接收天线数量一定时,平方欧式距离最小值越大,将获得更多发送分集增益,成对错误概率越小,则平均误码率越小;平方欧式距离最小值一定时,接收天线数量越大,将获得更多接收分集增益,成对错误概率越小,则平均误码率越小。并列出正交空间调制方案下不同频谱效率的平方最小欧式距离,与空间调制方案的最小欧式距离相比,相对增加了。在理想信道估计和最大似然检测条件下的MATLAB仿真,验证了在相同频谱效率时QSM方案的性能比SM方案的性能具有更大优势。     

基于自适应互信息的红外/深度双摄像机时空配准

红外、深度摄像机构成的双摄像机系统应用广泛,摄像机间的空间配准和时序配准影响着图像信息的整合。空间配准方面,利用不同材料的不同辐射率设计了标定板,解决了传统标定板无法标定红外、深度摄像机的问题。时序配准方面,利用搜索窗口解决了红外摄像机非一致性校正的问题;采用动态改变搜索窗口大小的方法消除了图像序列累积时间偏差;利用求取互信息的方法得到时序配准的红外、深度图像。通过实验验证了本文方法的有效性。     

无人机与三维激光扫描融合的拱桥三维重建

针对单一无人机影像在复杂拱桥建模精度和完整度方面的不足,提出一种将三维激光扫描数据与无人机航空影像融合的拱桥精细化建模方法。首先以无人机低空区域环绕航摄及近景摄影获取拱桥主体及细部高质量纹理数据;然后通过增加连接影像将无人机主体及细部影像数据融合并生成高精度拱桥主体上部点云数据;最后将三维激光扫描仪采集所得拱桥桥体下部多站点云数据经坐标转换、配准实现与拱桥上部高精度点云融合从而生成拱桥完整的精细化实景三维模型。通过与单一无人机影像建模结果进行精度对比分析和纹理完整性评价以此验证本文建模方法的有效性。结果表明：该方法可重建几何精度高、完整性好、纹理真实的拱桥实景三维模型,并为类似底部脱空建筑的数据采集方法提供参考,具有较好的工程应用价值。     

基于ActiveX技术的3-TPT并联虚轴机床运动仿真

根据最新研制的3TPT并联虚轴机床的机构组成,对其进行了运动分析,建立了虚轴机床的运动模型,并得到了并联机构的运动学逆解表达式,同时还得到了该并联机构的运动学正解表达式·利用MDT提供的ActiveX操作机制,应用面向对象方法和ActiveX技术,进行了3TPT并联虚轴机床的运动仿真,提出了运动仿真的具体实施方法和过程·在VisualBasic开发环境下,完成了仿真程序编制工作·通过实际仿真证明:该并联机构具有运动学正反计算简单、易于实现实时控制及工作空间大等优点     

铁路车辆/轨道耦合系统在冲击载荷作用下的动应力分析

采用有限元方法,对我国C61型运煤货车,按照车辆/轨道系统的实际结构和边界条件建立了包括车辆和轨道系统在内的有限元模型,应用大型非线性动力分析程序LS-DYNA3D模拟车辆通过轨道错牙接头时的轮/轨系统冲击载荷,然后进一步计算侧向架和钢轨在冲击载荷作用下的动应力。计算结果表明,车轮和轨道之间的动态接触力大约是静轮载的2倍,与现场试验结果基本吻合;侧向架和钢轨在冲击过程中的应力和变形比较大。     

交集运算在读图中的应用研究

在解决三维建模的问题时,对于一类特殊的组合体,利用其二维工程图中的两个视图,通过布尔"交集"运算,可以实现其三维模型的快速重建。这种方法并不要求我们从三维的角度去思考,而是从二维的角度去判断与编辑,然后实施三维建模。为三维建模提供了一种新的方法,也为实现此类组合体的三维模型自动重建提供了一种新思路。     

Human Body Modeling and Posture Simulating Based on 3D Surface Scan Data

This paper presents a new approach for modeling the human body by considering the motion state and the shape of whole body. The body model consists of a skeleton kinematic model and a surface model. The former is used to determine the posture of the body, and the latter is used to generate the body shape according to the given posture. The body surface is reconstructed with multi-segment B-spline surfaces based on the 3D scan data from a real human body. Using only a few joints parameters and the original surface scan data, the various body postures and the shape can be generated easily. The model has a strong potential of being used for ergonomic design, garment design, virtual reality environment, as well as creating human animation, etc.     

海底沉管对接测量

提出了沉管几何形状的主要检测参数,建立了测量方案;给出了准确求取对接面法线方向和平整度的数学模型;论证了严密平差解算端面尺寸及中心坐标的理论;分析了安装棱镜塔前管段位移给其相对关系确定带来的影响,给出了测量方案和算法;分析了对接面与管段中心线夹角误差对沉放后线路位置的影响,提出了控制隧道轴线偏差的措施;建立了沉放过程中实时显示管段位置的测量方案与计算理论;结合某海底隧道工程,介绍了沉管隧道对接的测量理论和方法.     

一种平行透视下的三维拾取方法

提出一种“针刺取点”的三维拾取方法,介绍了在平行透视模型中,将二维点输入设备在屏幕坐标系下得到的二维屏幕坐标,反算成其在物体坐标系下真实的空间三维价值的方法及其实现。相比于OpenGL所带的以机制,本方法精度高、适用性强,而且容易实现。     

一种高效的室内射线跟踪传播预测模型

射线跟踪是一种有效的无线通信电波传播预测方法。基于室内电波传播的特点,提出了一种适合室同环境的“用平面跟踪的为解决三维问题”的射线跟踪模型。该模型既有二维跟踪模型的快速,又有三维跟踪模型的高精度。该模型的路径损耗预测结果与实际的测量结果比较,符合较好。     

使用Sketch Up结合车载扫描和航空影像数据进行建筑物三维建模——以纽约布法罗为例

使用车载扫描或航空影像数据进行三维建模,有自己的优点和缺点.车载扫描数据精度高,但由于设备是立面扫描,扫描得到的建筑物往往只有一个侧面,因此建筑物的信息不完整,它也经常遇到失锁的问题,从而大大影响数据的精度.在同一时间得到的航空影像数据的空间分辨率和精度低,并且缺乏仰角信息,然而它的图像特征连续并且包含光谱信息.通过将车载扫描数据和航空影像数据的结合,我们可以提高数据的精度.本文利用车载扫描获取的布法罗一个街区的激光点云数据,结合相应的航空影像数据,首先对点云和影像数据进行预处理,将数据进行定位配准;然后使用Sketch Up对街区进行三维建模;最后将该模型上传到Google Earth的3D模型库,来检测该模型的精度.     

基于特征点提取的弯道识别算法研究

针对高速公路弯道处事故率高的特点,研究了一种基于特征点提取的高速公路弯道识别方法,以降低弯道处交通事故发生率。采用Hough变换求出车道线直线方程,根据高速公路的特点建立适当的道路模型,确定对应直线段上的最低点和最高点;分别比较直线段两侧白色像素点的个数判断出曲线道路的弯曲方向,从而进一步确定曲线段上的特征点,同时对车道线候选特征点进行滤波;分段拟合车道线的直线段和曲线段,实现车道线的二维重建。实验表明,能识别不同形状的车道线,具有很高的实时性和准确性,且在不同道路干扰下对连续型分道线和虚线型分道线的检测都有良好的识别效果。