红外与激光工程
2020, 49(7): 20201022
兰州交通大学 自动化与电气工程学院, 兰州 730070
传感器在铁路安全维护方面应用广泛.为了实现实时在线轨距测量,将激光技术与CCD图像式传感器相结合,建立车载轨距机器视觉检测系统.首先介绍系统的构成与工作原理,并提出基于去噪前置与距离变换算法的快速轨道轮廓中心线提取方法.然后采用强对比度拉伸和指数变换的方法进行图像增强,并结合高斯平滑与动态感兴趣区域对图像进行快速去噪前置处理.最后对图像进行精确阈值分割处理,采用距离变换的方法得到轨道轮廓中心线并定位轨距测量点.结果表明,该系统检测精度满足-1mm~+1mm,图像帧处理速率为14.35m/s.轨距机器视觉检测系统满足实时在线轨距检测对系统鲁棒性、检测速度和精度的要求.
激光技术 轨距检测 轮廓中心线 距离变换 阈值分割 传感器 机器视觉 laser technique gauge detection contour centerline distance transform threshold segmentation sensor machine vision
兰州交通大学 自动化与电气工程学院,兰州 730070
红外热成像技术广泛应用于很多领域,故将红外热成像技术与图像处理相结合对接触网热状态进行检测。在图像处理中,首先进行红外图像的预处理,然后采用基于互信息的图像模板匹配对红外图像目标进行检测与识别。互信息是图像模板匹配的相似性度量标准,且图像模板的互信息计算即联合概率分布估计的主要方法是非参数窗法,针对NP 窗法计算时间较长的缺点,采用三角形分布代替NP 窗法的均匀分布的改进非参数窗法。实验结果表明了MNP 法计算的联合概率分布的准确性更高且计算时间也较短。
红外热成像技术 接触网 联合概率分布 非参数(NP)窗法 MNP 法 infrared thermal imaging technology catenary joint probability distribution Non-Parametric (NP) window method MNP method
目前 3D模型动画在影视、游戏等领域得到了广泛的应用, 其基本原理是模型中各顶点的位置随着时间的变化而改变, 主要分为 Morph动画, 关节动画和骨骼蒙皮动画 (Skinned Mesh)。骨骼蒙皮动画很好地解决了接缝问题, 并因其逼真、灵活的交互效果而广受欢迎。本文以智慧城市建设中三维网络教学平台为应用背景, 对 3D动画中的骨骼蒙皮动画技术原理进行了详细的阐述和分析。并对几种关键帧插值算法进行了比较, 期望能更好的改善画面质量, 同时提高骨骼蒙皮动画的运行速度, 从而优化网络教学平台的视觉效果。
3D模型动画 骨骼蒙皮动画 关键帧插值算法 3D model animation Skinned Mesh animation key frame interpolation algorithm
1 北京科技大学自动化学院, 北京 100083
2 北京青年政治学院计算机系, 北京 100102
从集成图像显示时再现的空间光学分布着手，研究了微透镜参数、记录/显示平面分辨率和成像系统空间分辨率的关系。研究结果表明成像系统的空间分辨率与微透镜的孔径和焦距大小有关。采用较小尺寸的微透镜，有助于提高成像系统的空间分辨率，但对记录/显示平面分辨率的要求随微透镜尺寸的减小以及物点深度的增加而提高。研究结果可用于集成成像系统的优化设计。
光学设计 空间分辨率 三维空间重建 集成成像 光学学报
2013, 33(12): 1211004
海军工程大学 电子工程学院，湖北 武汉 430033
层绞式海底光缆具有通信容量大的优势，抗压扁性能是海底光缆最重要的性能之一。文章采用有限元分析软件，对两种典型结构的层绞式海底光缆进行抗压扁仿真，对仿真结果进行了对比分析，明确了层绞式海底光缆抗压扁性能的影响因素，得出的结论对层绞式海底光缆的设计有一定的指导意义。
层绞式海底光缆 压扁 不锈钢管 layer stranded SOFC crush stainless steel tube
基于gamma雾滴分布模型以及辐射雾和平流雾粒径分布与能见度的经验关系, 计算并分析了不同波长激光在两种雾中的衰减率随能见度的变化, 透射率随传输距离的变化。结果表明, 不同波长激光在两种雾中传输时, 波长较长激光的衰减率都比波长较短激光的衰减率低; 10.6μm激光在平流雾中衰减率大于在辐射雾中的衰减率; 对不同波长激光在两种雾中传输透射率比较发现, 波长较短激光在平流雾中的透射性能较好, 波长较长激光在辐射雾中的透射性能较好。
激光 雾 衰减率 透射率 laser fog attenuation rate transmittance
1 第二炮兵工程学院 物理教研室， 陕西 西安 710025
2 重庆师范大学物理与电子工程学院， 重庆 400047
利用吸收光谱和光致发光(PL)光谱研究了氢化物气相外延(HVPE)法生长的GaN厚膜材料发光特性。研究发现当激发脉冲光源的重复频率较低时，PL光谱中仅能观察到带边发光峰，当重复频率增加时，PL光谱中不仅出现带边发光峰，还可观察到蓝带发光峰和黄带发光峰；随着光源重复频率的增加，带边发光峰与黄带发光峰、蓝带发光峰的光强之比也随着增大。分析认为蓝带发光起源于材料中碳杂质缺陷而黄带发光可能与位错等结构缺陷有关。
薄膜材料 光致发光 蓝带发光 黄带发光 激光与光电子学进展
2011, 48(9): 093101
1 第二炮兵工程学院基础部， 陕西 西安 710025
2 第二炮兵工程学院602室， 陕西 西安 710025
粒子的形状和凝聚对光散射特性有着很大的影响。基于分形生长的受限扩散(DLA)模型，模拟了凝聚粒子的三维空间分形结构，并采用回转半径法计算了凝聚粒子的分形维数。利用离散偶极子近似(DDA)方法研究了纳米石墨凝聚粒子的光散射特性，对于原始粒子数不同的凝聚粒子及分形结构不同的凝聚粒子，数值计算了散射强度和偏振度随散射角的分布规律。结果表明凝聚粒子的散射特性与包含的粒子数目、入射波长和分形维数有关，与等体积球的散射特性也存在很大的差异。
物理光学 光散射 离散偶极子近似 分形凝聚粒子 纳米石墨
利用离散偶极子近似(DDA)方法研究了椭球形的纳米石墨粒子的红外消光特性。计算了不同形状的椭球粒子红外消光截面随波长变化规律, 并与等效球形粒子的消光性能进行了比较, 分析了不同入射波长时, 椭球粒子形状和粒径对消光的影响。结果表明, 椭球状的纳米石墨粒子红外消光性能好于等效球粒子的消光性能, 椭球粒子的最佳消光等效粒径与轴长比和入射波长有关。
椭球粒子 红外消光 离散偶极子近似 纳米石墨 ellipsoid particles infrared extinction discrete dipole approximation nano-graphite
