作者单位
摘要
北京信息科技大学 现代测控技术教育部重点实验室, 北京 100192
利用压电振动能量收集技术具有的力-电耦合效应高, 无电磁干扰, 机构简单等特点, 该文提出了一种对称式自供电同步电荷提取电路(SSP-SECE), 使用互补三极管实现同步开关控制, 通过导向二极管与检测电容可实现峰值自检测。使用Multisim软件建模仿真测试了电路方案的合理性, 实验验证了电路的有效性。实验结果表明, 采用优化设计的SSP-SECE接口电路使负载电阻功率比标准能量采集电路高约4.23倍, 相对于SECE电路整体提升了23.02%。
能量俘获 同步电荷提取 压电片 自供电 电路仿真 energy harvesting synchronous charge extraction piezoelectric patch self-power circuit simulation 
压电与声光
2022, 44(3): 478
作者单位
摘要
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京 100191
在现阶段的智能制造过程中,精密产品及仪器表面的零划痕质量要求不断提高,基于机器视觉的划痕检测方法因其无损高精度的特点具有重要的研究意义。综述了基于机器视觉的划痕检测技术的发展现状,将目前主流的划痕检测方法分为手工设计特征方法和深度学习方法。基于手工设计特征的划痕检测方法包括灰度分布统计法、变换域法和高低维空间映射法,基于深度学习的划痕检测方法包括有监督学习方法和无监督学习方法,总结了每种方法的优缺点和适用场景,阐述了基于机器视觉的划痕检测技术的发展趋势。
机器视觉 划痕检测 数字图像处理 深度学习 
激光与光电子学进展
2022, 59(14): 1415009
作者单位
摘要
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
为了扩大镜像双目视觉传感器的视场范围,采用球面反射镜替换平面反射镜成为一种有效方案。但利用凸球面镜进行反射成像,将会导致图像质量和清晰度的下降,为此研究单相机镜像双目视觉传感器的光学特性。以离轴非中心式球面镜反射为研究对象,建立不同光学特性的成像模型,通过仿真和实验来定量分析球面镜参数对视场范围、分辨率和景深的影响,在给定工业相机和光学镜头参数的情况下给出双球面镜参数的设计方法。搭建基于单相机和双球面镜的视觉传感器,该传感器可以实现镜像双目视觉成像。通过分析基于球面镜反射的视觉传感器的光学特性,为新型镜像双目视觉传感器的设计提供了依据。
机器视觉 镜像双目 成像系统 折反射 光学分析 
光学学报
2022, 42(10): 1015003
作者单位
摘要
1 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
2 中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室, 北京 100101
3 中国电子科技集团公司第五十四研究所航天信息应用技术重点实验室, 河北 石家庄 050081
综述了镜像双目视觉测量技术的发展现状,从测量原理及传感器、测量模型及标定、测量精度及评价等方面分析了镜像双目视觉测量结构模型,主要包括基于平面折反射的镜像双目结构和基于曲面折反射的镜像双目结构,总结了现有镜像双目测量结构在结构模型、图像获取和对应匹配等方面的优缺点,阐述了镜像双目视觉精密测量技术的发展趋势。
机器视觉 双目视觉 精密测量 折反射 
光学学报
2018, 38(8): 0815003
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Precision Opto-mechatronics Technology, Ministry of Education, Beihang University, Beijing 100191, China
2 Department of Electronic Information Engineering, Foshan University, Foshan 528000, China
In order to solve the problem of low measurement accuracy caused by uneven imaging resolutions, we develop a three-dimensional catadioptric vision sensor using 20 to 100 lasers arranged in a circular array called omnidirectional dot maxtric projection (ODMP). Based on the imaging characteristic of the sensor, the ODMP can image the area with a high image resolution. The proposed sensor with ODMP can minimize the loss of the detail information by adjusting the projection density. In evaluating the performance of the sensor, real experiments show the designed sensor has high efficiency and high precision for the measurement of the inner surfaces of pipelines.
140.3290 Laser arrays 140.3560 Lasers, ring 150.0155 Machine vision optics 280.3420 Laser sensors 
Chinese Optics Letters
2016, 14(11): 111403
作者单位
摘要
北京航空航天大学精密光机电一体化技术教育部重点实验室, 北京 100191
传统宽视场三维测量常采用多传感器构建的测量系统实现,传感器的同步和多传感器测量坐标系的统一两大难点导致测量精度与测量速度难以兼容。为了实现更宽视场范围内目标物的实时三维测量,设计了1种由单摄像机和2个四棱锥反射镜构成的全向立体视觉传感器。2个四棱锥反射镜对称摆放,顶部相对,下四棱锥顶端安装高分辨率工业摄像机。四棱锥反射镜成像形成4对虚拟摄像机,等效于传统双目视觉传感器的1对摄像机同时采集同名特征点,从而由4对虚拟摄像机实现水平4个方向的同步测量。解决了传统双目视觉传感器体积大、视场狭小、图像采集不同步等问题,且有效保证了图像的透视投影不变性,避免了曲面镜成像产生的图像畸变,减小了后续工作难度。
机器视觉 宽视场 折反射立体视觉 单摄像机 传感器 
光学学报
2016, 36(6): 0615002
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Precision Opto-mechatronics Technology, Ministry of Education, Beihang University, Beijing 100191, China
The existing two-dimensional vision measurement methods ignore lens distortion, require the plane to be perpendicular to the optical axis, and demand a complex operation. To address these issues, a new approach based on local sub-plane mapping is presented. The plane calibration is performed by dividing the calibration plane into sub-planes, and there exists an approximate affine invariance between each small sub-plane and the corresponding image plane. Thus, the coordinate transformation can be performed precisely, without lens distortion correction. The real comparative experiments show that the proposed approach is robust and yields a higher accuracy than the traditional methods.
150.0150 Machine vision 150.1488 Calibration 
Chinese Optics Letters
2015, 13(12): 121501
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Precision Opto-Mechatronics Technology, Ministry of Education, Beihang University, Beijing 100191, China
We propose an approach for realizing 3D reconstruction in small field of view or some extreme environments. We combine the stereo vision and the structured light technologies and change the traditional ways of ap-plying them by employing two fiber bundles. The processes of calibration and 3D reconstruction are also introduced. Experiments are performed to verify the feasibility and effectiveness of our proposed approach.
130.6010 Sensors 150.0155 Machine vision optics 
Chinese Optics Letters
2014, 12(10): 101301
作者单位
摘要
北京航空航天大学 精密光机电一体化技术教育部重点实验室, 北京 100191
为了准确分割货车制动梁, 实现货车运行故障图像动态检测系统(TFDS)的故障自动识别, 提出了灰度投影、离散小波变换和自适应分割相结合, 利用灰度分布特征与位置相关性实现分割的方法。计算图像的垂直灰度投影, 采用离散小波变换分析投影曲线, 选择表示制动梁边缘的特征点, 拟合其中心线。结合制动梁先验信息, 将投影区域旋转相应角度并计算灰度投影, 设置自适应阈值选择曲线上的特征波峰, 实现不同角度制动梁的分割。实验结果表明, 制动梁分割准确率为99%, 处理一幅图像的平均时间21.7ms, 可以准确地分割不同曝光条件下的图像, 为后续的故障检测提供有力的保障。
图像分割 复杂背景 灰度投影 降维分析 离散小波变换 自适应分割 image segmentation complex background gray projection dimension reduction discrete wavelet transform adaptive segmentation 
光学技术
2013, 39(5): 387
Author Affiliations
Abstract
Calibrating a small field camera is a challenging task because the traditional target with visible feature points that fit the limited space is difficult and costly to manufacture. We demonstrate a novel combined target used in camera calibration. The tangent points supplied by one circle located at the center of a square are used as invisible features, and the perspective projection invariance is proved. Both visible and invisible features extracted by the proposed feature extraction algorithm are used to solve the calibration. The target supplies a sufficient number of feature points to satisfy the requirements of calibration within a limited space. Experiments show that the approach can achieve high robustness and considerable accuracy. This approach has potential for computer vision applications particularly in small fields of view.
100.2000 Digital image processing 150.1488 Calibration 
Chinese Optics Letters
2012, 10(2): 021003

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