1 陕西理工大学 机械工程学院, 陕西 汉中 723000
2 陕西省工业自动化重点实验室, 陕西 汉中 723000
为了探究干旱胁迫对茶树幼苗叶绿素荧光参数的影响, 选取龙井茶树幼苗进行干旱胁迫实验。利用叶绿素荧光成像技术提出斜率荧光指数SFI评估茶树幼苗干旱胁迫状况, 计算1~8天内同一时刻灰度均值的极差R, 以R的相对误差δ＜5%确定极差稳定的时间范围, 建立该区间内曲线上各点斜率变化与胁迫天数的相关模型。分析比较了斜率荧光指数SFI、动态荧光指数DFI、光合功能指数PFI、荧光衰减比率Rfd与胁迫天数之间的相关性。结果表明: Rfd和PFI与胁迫天数之间没有明显的相关性, SFI和DFI与胁迫天数之间有相关性。感兴趣区域ROI为50×50pixel时, SFI与干旱胁迫的天数之间的相关性(决定系数R2=0.94)明显高于DFI与胁迫天数之间的相关性(R2=0.60)。利用SFI评估茶树幼苗受干旱胁迫状况具有更高的准确率, 为现代农业中监测植物生长状况提供了参考。
叶绿素荧光成像 斜率荧光指数 荧光衰减比率 光合功能指数 动态荧光指数 chlorophyll fluorescence imaging technology slope fluorescence index fluorescence attenuation ratio dynamic fluorescence index photosynthetic function index
陕西理工大学 机械工程学院 陕西省工业自动化重点实验室， 陕西 汉中 723000
为实现螺纹螺距的高效测量与合理评定，在分析现有机器视觉螺纹螺距测量方法的基础上，提出了一种基于面积法求解螺纹螺距的测量与评定方法。首先对螺纹图像进行旋转矫正，然后以螺纹轴截面上牙廓区域投影面积等几何关系，获取螺纹中径点，再使用最小二乘法拟合中径线，最后结合包容原则获得被测螺纹螺距。以螺纹塞规为对象进行对比实验，数据表明: 面积法与接触式综合测量仪、工具显微镜所测螺距平均值相当，标准差0.9μm略大于综合测量仪所测螺距的标准差0.6μm,但远小于工具显微镜所测螺距的标准差9.6μm; 测量效率上面积法是综合测量仪的1.9倍，是工具显微镜的2.5倍。
螺纹螺距 机器视觉 面积法 包容原则 thread pitch machine vision area method the principle of inclusion
陕西理工大学机械工程学院, 陕西 汉中, 723001
作为一种重要检测手段, 主动荧光探测利用荧光寿命参数作为荧光探测的特征参数, 可以解决荧光强度易受外界环境因素影响的问题。基于门控探测法测量荧光寿命的原理, 利用荧光寿命衰减曲线结合非线性最小二乘回归拟合荧光寿命衰减函数来提取荧光平均寿命参数, 利用荧光寿命图谱绘制荧光物质的二维空间分布, 进而提出并实验验证了结合支持向量机利用荧光寿命参数作为特征向量进行油种识别的方法。实验结果表明, 利用荧光平均寿命作为参数, 激发区域中像素点荧光寿命值落入各自置信区间内的概率为 68% 以上, 结合支持向量机进行油种识别, 识别概率在 77
主动荧光探测 荧光寿命 门控探测法 支持向量机 active fluorescence detection fluorescence lifetime time-gated detection support vector machine 大气与环境光学学报
2022, 17(2): 258
1 陕西理工大学 机械工程学院, 陕西 汉中 723000
2 陕西省工业自动化重点实验室, 陕西 汉中 723000
为了获得高均匀性的叶绿素荧光主动诱导激发光源, 获得更有对比性的叶绿素荧光参数, 针对不同高度、不同距离下样品区域的辐照度分布,提出以样本范围内辐照度最小值与辐照度平均值之比做激发光均匀性指标。通过对不同个数组成的三种基础LED阵列A0,A1,A2进行空间模拟仿真,结果表明, 辐照度均匀性与LED阵列高度和LED间距呈正相关, 辐照均匀度随LED数目的增加而增加。在0.04m2的研究区域内LED间距0.04m、阵列高度0.5m时,A2阵列辐照度均匀度最大, 约为0.920。利用手持式照度计验证了LED阵列激发光分布均匀性, 实验结果与仿真结果一致。通过CCD相机采集荧光图像, 分析了不同激发阵列排布下叶片荧光分布, 为今后高均匀性激发光下叶片区域发射荧光差异分析提供了思路。
LED激发阵列 模拟分析 主动诱导叶绿素荧光 数字图像处理 LED excitation arrays simulation analysis active induction of chlorophyll fluorescence digital image processing
1 西安理工大学 机械与精密仪器工程学院, 陕西 西安 710048
2 陕西理工大学 机械工程学院, 陕西 汉中 723000
激光诱导荧光技术是一种应用广泛的新型遥测技术, 为了指导实际激光诱导荧光探测系统的搭建, 介绍了荧光检测原理, 设计了激光诱导荧光雷达探测系统。以测量水面石油类污染物为例, 通过分析激光诱导荧光雷达探测系统中发射系统及接收系统主要参数对系统信噪比的影响, 可根据测量条件选择合适的系统参数。在实验室条件下, 选用单脉冲能量为50 μJ的Nd: YAG激光器, 接收视场角0.1 mrad, 滤光片带宽60 nm的接收系统, 可以检验浓度为10个/L的粒子。
激光诱导荧光 激光雷达 系统参数 仿真 laser induced fluorescence lidar system parameters simulation
陕西理工学院 机械工程学院, 陕西 汉中 723000
针对影像仪测量直线度误差的特点, 设计了一种改进的边缘检测模板进行边缘提取, 并提出一种满足最小条件的直线度误差评定的方法——区间距离算法来优化直线度误差的测量。通过采用影像法对光滑极限塞规的高精度测量实验, 与传统边缘检测方法和斜率搜索法进行比较, 实例结果表明, 改进的边缘检测算法相对于传统检测模板计算卷积次数减少一半, 可以提高测量速度, 采用区间-距离算法与斜率搜索算法相比较, 相同8组数据直线度误差相对误差不超过2%, 平均计算速度提高0.01 s。实验验证在影像仪测量不同直径塞规直线度误差的自动化测量中, 采用该优化方法可以节约计算时间4.45 s, 并通过不同评定方式的比较, 提出测量直线度误差最佳测量跨距在0.078 mm~0.104 mm的建议, 对实际直线度误差测量具有指导意义。
影像仪 优化方法 边缘检测 区间-距离改进算法 直线度误差 video measuring machine optimization method edge detection interval-distance improved algorithm straightness error
陕西理工学院机械工程学院， 陕西 汉中 723003
螺纹牙型角识别是区分螺纹种类的常用手段，传统检测手段效率低、量规易磨损、成本高，已不能满足现代工业高效发展的需求。利用CCD 获取螺纹基本图像，并通过图像的平滑、边缘检测、二值化处理及轮廓提取，对螺纹轮廓进行分析，从中测量出螺纹的牙型角参数并进行识别。探讨了利用机器视觉对螺纹牙型角参数进行测量的方法，并设计出一套以机器视觉识别技术为核心的视觉传感和图像处理系统为一体的螺纹识别系统。从理论和实践上证实了该方法的可行性和准确性。
螺纹牙型角 机器视觉 边缘检测 轮廓提取 识别系统 thread angle machine vision edge detection contour hunting recognition system
陕西理工学院机械工程学院, 陕西 汉中 723003
介绍了剪切散斑的测量原理及成像方式, 详细讨论了剪切成像的常见方式并总结了各种方式的优缺点及适用场合, 探讨分析了几种常用加载方式的特点。由于数字剪切散斑干涉技术具有高精度、非接触、可直接测量应变并且抗干扰能力强等优点, 已经广泛应用于应变分析、无损检测和振动检测等领域。重点分析了它在无损检测方面的应用以及特点及优点。
光学测量 数字剪切散斑干涉 无损检测 optical measurement DSSPI non-destructive testing
1 中国科学院西安光学精密机械研究所信息光子学研究室,西安,710068
2 陕西理工学院仪器科学与技术系,汉中,723000
本文合成了稀土离子(Sm3+)的三种β二酮类二元有机配合物Sm(HFA)3,Sm(TTA)3和Sm(DBM)3.对配体HFA,HTTA和DBM及配合物Sm(HFA)3,Sm(TTA)3和Sm(DBM)3的吸收光谱和荧光光谱进行了测试与分析.发现Sm(HFA)3和Sm(TTA)3在645 nm处(对应Sm3+的4G5/2→6H9/2跃迁)有很强的荧光峰,可以观察到明显的红色荧光.并且分析了配合物和配体的能级结构、配体的取代基、配体结构对称性以及C-H键含量对配合物光谱性能的影响,证明了HTTA是Sm3+发红色荧光的优良配体.
稀土离子 有机配合物 发光性能 能级匹配 Rare-earth Organic complexes Spectra properties Energy level match
