基于图像的人体参数测量系统的设计与实现

给出一种基于图像的人体参数自动测量方法,并设计与实现人体参数测量系统.通过2个数码相机拍摄人体的正视图和侧视图,运用图像分割和特征提取等图像处理方法提取2幅图像上的人体特征点;利用三维标定架标定相机的内外参数;利用双目视觉原理从2幅图像上的特征点计算出人体的测量点,完成人体尺寸参数计算.试验结果表明:与传统手工测量相比,本方法能实现自动测量,缩短了测量时间,提高测量的精度和效率;与三维非接触测量相比,本方法测量设备简单和便携,测量速度更快,操作更加方便.     

压电换能器功率输出自动调节特征研究

为了研究换能器的工作安全性能、提高换能器的系统效率,根据压电换能器的工作原理,利用等效电路方法,分析了压电换能器在并联谐振频率附近工作时的频率特性,得出了在并联谐振频率附近的功率输出自动调节规律,应用该规律探讨了功率输出自动调节的频率范围,并对超声清洗换能器在不同负载时的功率输出进行了实验。结果表明:换能器在并联谐振频率附近工作时具有较好的功率输出自动调节功能,对提高换能器的系统效率有一定指导意义。     

具有自调整功能的在线检测系统研究

针对企业中存在的更改被测工件规格需要对测量系统进行调整的问题,文章介绍了具有自动跟随功能的在线检测系统。测量传感器固定在二维测量装置上,该装置可以根据用户界面输入的被测零件规格,自动寻找测量点,且运动灵活,可完全用于其它形状加工件尺寸自动检测,具有较大的推广应用价值。     

自动导引车视觉导引路径的识别及精确测量

为了提高基于单目视觉导引的双向型自动导引车的视觉测量精度,首先通过导引车运动状态下的自标定降低系统误差,并通过彩色图像处理提取导引路径中心线;再根据测量目标精度,提出一种基于曲率角估计的路径模型分类方法,将路径分为直线、圆弧拐弯和非圆弧拐弯3种模型,并采用最小均方差法对前两种模型参数进行回归,采用基于曲率角估计的自适应加权拟合法对非圆弧拐弯模型参数进行回归.实验结果表明,文中方法的测量精度高,达到了目标要求.     

自动分频法宽量程频率测量技术及实现

文中介绍了一种自动宽量程频率测量技术,根据被测信号频率的大小自动调整分频电路的分频因子,以适当地放大被测信号的周期,实现40 Hz～10 kHz范围的频率测量要求。文中首先论述了测量电路的原理和分频因子的最佳选取,接着论述了软硬件实现方案,该方案实现简单,测量准确度高,成本低且具有实用性。     

自动喷水灭火系统设计流量计算方法

指出了目前自动喷水灭火系统水力计算方法的适用条件,根据水力学原理分析了自动喷水灭火系统作用面积内各喷头流量之间的比例关系,提出了适用于管路及喷头"不规则布置"的自动喷水灭火系统设计流量的计算方法,可精确计算自动喷水灭火系统的设计流量.     

人眼角膜曲率测量系统的研究

为解决人眼角膜曲率测量的方法和精度,设计了一套基于图像处理的自动测量角膜曲率参数的测量系统.该研究方法是以角膜反射成像原理为基础,将3个同心圆环投射到眼睛角膜,经角膜反射成像在CCD上,求取全局阈值算法进行二值化图像处理,并进行关键区域特征提取二值化图像,先用Sobel边缘提取方法检测出椭圆环的轮廓,然后用数学形态学的边界平滑及骨架提取方法得到关键区域骨架,最后用最小二乘法拟合曲线计算出角膜的曲率参数.实验采用角膜曲率计用计量标准器进行了测试,结果表明研制的全自动角膜曲率仪符合国家计量检定规程的要求.使用全自动角膜曲率仪测量角膜曲率参数方便、快速、准确.     

基于BIM模型的火灾探测器自动布置方法研究

当前,建筑设计单位普遍使用AutoCAD绘图软件进行房间内火灾探测器的布置工作。绘图软件的硬性束缚导致建筑设计可视化程度较低,且建筑设计涉及设备种类多、布置数量大,易导致绘图出错、效率较低等问题。本研究提出一种基于BIM模型的火灾探测器自动布置方法,依托JavaScript创建火灾探测器自动布置插件。主要方法是通过三维凸壳增量算法求得模型凸包,结合三维模型布尔运算得到模型内部空间,再根据规范明确房间内探测器布置数量和布置方式,完成对建筑房间内火灾探测器的自动布置。     

数控机床几何精度的位姿测量原理

为了获得数控机床全部的几何误差信息,根据激光跟踪仪的三维空间测量特性,提出一种数控机床几何精度位姿测量原理和几何误差分离原理。借助于一台固定安装于机床上的数控精密转台和一台激光跟踪仪获得机床运动轴的位姿信息,然后辨识出机床各项几何误差。首先,详细描述了位姿测量方法的基本原理,给出了平动轴误差测量数学模型,包括测量点、基点空间坐标的标定原理以及姿态偏差的获取步骤;然后,根据解析几何知识先后分离出3项转角几何误差和3项位置几何误差,并综合得出单个运动轴6项几何误差分离模型;最后通过数值模拟、测量实验以及对比实验验证了该原理的可行性和准确性。实验表明,采用位姿测量原理可以在2h内实现一台3轴高速数控铣床的精度检测,并准确分离出各项误差。位姿测量原理具有很高的测量精度与效率,解决了基点标定难题,且标定精度更容易提高。该原理为数控机床精度检测提供了一种新的思路,应用前景广阔。     

基于555多谐振荡电路的自动电阻测量仪

为了提高电阻测量效率,设计了一种自动电阻测量仪,该仪器采用555定时器的振荡电路作为基本的测量原理电路,开发了档位识别电路,进行阻值档位的预判别,避免了档位切换时由于频率重叠造成的测量错误;采用标准精密电阻作为校正基准,进行软件插值补正,实现了对量程范围内的电阻的自动精密测量。对自动电阻测量仪和万用表进行了电阻测量比对,并且驱动电机带动电位器等间隔旋转,进行测量电阻阻值实验,实验结果表明其精度在1%左右。使用该自动电阻测量仪能够提高测量效率,有利于实训电阻的生产过程测量自动化。     

超音波法与敲击回音法检测钢筋混凝土梁柱接头

本文用超音波法及敲击回音法分别以斜向对打量测实体柱、不同厚度之块状试体、十字形试体及实体梁柱接头之压力波波速值,并与上述各试体之超音波直接对打量测的压力波波速值作比较,以评估斜向对打量测波速压力波之准确性,藉以探讨以斜向对打量测波速压力波值来检测梁柱接头混凝土质量之可行性.试验结果显示:超音波法于面宽40 cm之实体柱量测,当接收器偏距大于40 cm时,其波速值会明显下降;但敲击回音法以直径3 mm钢球作敲击源,接收器偏距超过70 cm波速值才会呈现下降趋势,以直径6mm钢球做量测则接收器偏距可达100cm,若以直径9mm钢球或铁锤做量测,接收器偏距达300 cm时,波速值仍未呈下降趋势.各试体之试验结果皆显示,超音波法之量测波速值基本上随接收器偏距增加而下降,但敲击回音法之波速值却不受偏距影响,其波速值与超音波直接对打值比较,误差皆在±3%以内.     

一种精密测量超声波传输时间的方法

针对超声波传输时间精密测量的要求,提出了一种精密测量超声波传输时间的方法.该方法以高分辨率高精度A/D和高速FPGA作为硬件核心,保证了超声波回波信号采样数据的高分辨率和实时性.精密测量超声波传输时间的软件算法综合了整个超声波回波信号采样数据,利用细分插补算法精确计算超声波传输时间的终点时刻,保证了超声波传输时间测量的高精度.实验表明,该方法能够在不增加生产成本的前提下,达到ns级,乃至ps级的超声波传输时间精密测量.     

18声道超声流量传感器模型及测量误差

单声道超声流量传感器在选定的流速剖面,采用声脉冲传播路径上流速获取流体线平均速度,从而积算体积流量。为提高超声流量传感器测量精度,对单声道超声流量传感器的测量误差和不确定性进行了深入分析,提出能够精确反映声程线速度的多声道测量方式。根据Gauss积分准则给出一种18声道超声流量传感器换能器结构布局,建立时差式双传感器超声流量测量理论模型。讨论安装角度、轴向位置、轴向角等对传感器性能的影响。该模型应用于某大流量水轮机效率模拟测量工程,测试试验结果与理论模型分析计算结果一致,测量精度显著提高。     

户用低功耗超声式热量表的研究

利用超声测量非接触的特点,将温度测量与超声流量测量相结合设计出户用超声式热量表,克服了目前普遍使用的叶轮式热量表在供水水质不好时,精度下降并极易损坏的缺点。文中具体描述了超声热量表的结构、温度和流量测量电路,并通过MSP430单片机的选用,讨论了热量表的低功耗设计方法。     

一种石灰窑煤气流量检测及在线补偿的新方法

研究了梅钢石灰窑供气系统不能准确检测煤气流量等实际问题和超声波流量计的计量特点,提出了一种基于WZ-2188超声波流量计和孔板流量计双重检测技术,实现煤气流量精确检测和煤气流量在线补偿的新方法。经过采用煤气流量双重检测和在线补偿技术对石灰窑供气系统的改造,减小了煤气流量检测的误差,提高了活性石灰的质量,为企业带来了较大的经济效益和社会效益。     

基于电磁波及超声波联合测距的井下定位方法

研究煤矿井下电磁波、超声波联合定位方法,根据井下巷道的空间结构特点,由锚节点和网关节点形成无线传输网络,网关节点布置在巷道的端点,锚节点一字排开等间距吊挂在巷道顶部中央,使巷道内任意位置都至少有两个锚节点接收到移动节点发射的电磁波信号。 移动节点通过判别锚节点电磁波信号强度确定移动节点与锚节点的位置关系;移动节点采用基于超声波的TOF检测方法进行巷道横向测距,移动节点和锚节点节采用基于电磁波信号强度的对数-常态分布模型进行巷道纵向测距,最终确定移动节点的二维坐标。 仿真结果表明,提出的定位方法误差较小,超声波在巷道横向的测距误差很小,巷道纵向50 m范围内,最大误差不超过5 m。 联合定位方法使用少数锚节点获得高定位精度,可以应用于煤矿井下。      

考虑表面粗糙度的接触式超声衰减系数校正方法

材料的表面质量会显著影响超声衰减系数的准确测量。根据表面粗糙度对垂直入射的超声波束传播的影响，提出了考虑表面粗糙度的接触式超声衰减系数校正方法。首先基于未耦合时粗糙界面反射系数校正理论和光滑界面耦合时的反射系数计算公式，推导出耦合时粗糙界面的反射系数表达式。在此基础上结合衰减系数计算公式提出了包含粗糙度信息的接触式超声衰减系数校正方法。最后，制备了不同表面粗糙度的45钢和304不锈钢柱体试件，搭建了衰减系数超声测量平台，通过实验分析了表面粗糙度对信号时域和频域的影响，验证了提出的校正方法的有效性和实用性。实验结果表明，提出的衰减模型能有效补偿粗糙度引起的超声背散射信号衰减，透射法相对测量误差在6%以内。     

基于模糊控制的自动泊船系统模型研究

针对自动泊船方法耗时耗力的问题, 研发了基于模糊控制的自动泊船系统模型。在现有研究成果的基础上, 依据泊船实际情况, 分析泊船运动学模型, 设计了斜行、垂行、平行3 种泊船模糊控制器, 并利用Matlab/ Simulink 分别进行仿真验证。按照船只各部件比例, 设计模型船, 通过超声波测距和图像处理等技术获取周围环境数据, 并将仿真验证的模糊控制器转换为C 代码, 进行自动泊船测试。测试结果表明, 该系统消耗能源少, 稳定性良好, 可有效完成自动泊船功能, 为进一步研发自动泊船系统提供了更多依据。     

蓝宝石超声温度传感器初步研究

超声测温比传统的测温方法快速,精确,测温范围广,尤其可以在高温和恶劣的环境中进行测量。本文将蓝宝石作为超声温度传感器的敏感元件,针对超声探头、敏感元件尺寸及区截进行研究,初步设计出蓝宝石超声温度传感器模型,并用钨铼热电偶在高温炉中进行标定,得到蓝宝石超声温度传感器声速随温度的变化曲线。为超声温度传感器在高温环境中的测量奠定了理论基础。     

β-环糊精超声包合广藿香挥发油的工艺研究

考察广藿香挥发油β-环糊精包合物的制备工艺条件.以包合物的包合率作为评价指标,选择挥发油与β-CD的比例、包合温度、超声时间为主要影响因素,进行L9(34)正交试验,优化广藿香挥发油包合物的工艺条件.同时将广藿香挥发油β-环糊精包合物进行表征.结果表明:最佳包合工艺条件为挥发油与β-CD之比为1∶5、超声时间为45 m in、包合温度为50℃.在此条件下广藿香挥发油包合物的包合率可达80.9%.表征结果表明,广藿香挥发油β-环糊精包合物已经形成.因此,超声法制备广藿香挥发油的β-环糊精包合工艺合理可行.