气囊抛光可用于加工具有纳米级表面粗糙度和亚微米级形状精度的非球面光学元件，在光学元件加工领域应用广泛。传统气囊工具磨损检测方法成本高、耗时长、效率低，针对该问题，提出一种基于拼接数据采集平台的改进迭代最近点（ICP）拼接算法的气囊磨损检测方法。该方法通过点云拼接实现大尺寸气囊工具的磨损检测，并结合气囊磨损检测算法计算磨损量。采用体素下采样和半径滤波对拼接数据进行点云预处理，利用搭建的拼接检测数据采集平台获取良好的初始配准变换矩阵，最后利用双向K-D树近邻搜索结合ICP算法实现点云精配准。实验结果表明，所提拼接算法在保证配准精度的同时可大幅提高配准效率，并且不影响后续气囊磨损检测的精度，为大尺寸气囊工具磨损检测提供了保证。
气囊抛光 气囊磨损检测 数据采集 点云配准 激光与光电子学进展
2023, 60(16): 1612001
1 中电科技集团重庆声光电有限公司,重庆401332
2 中国电子科技集团公司第二十六研究所，重庆400060
针对地下基础设施复杂环境中的多源异构传感器信息获取的问题，该文基于Real Time-Thread物联网操作系统，设计了总线式数据获取、传输、处理和上报的信息处理框架。通过设计传感器插入主动监测与识别机制、传感器运行调度与数据采集机制，以及不同形式传感器信息编码等手段，实现了设备随应用场景需要即插即用、不同原理传感器数据结构化、多传感器同时在线调度和较强的地下复杂环境适应性的能力。环境试验和地铁现场示范性部署表明，该文设计的面向地下基础设施一体化监测终端具有良好的指标拓展性能、可靠的现场运行能力和稳定的传感器数据采集及上报能力。
地下环境监测 地铁隧道监测 多传感器数据采集 传感器应用 感知终端 物联网操作系统 underground environment monitoring subway tunnel monitoring multi-sensor data collection sensor application sensing terminal internet of things operating system
1 安阳学院 计算机学院，河南 安阳455000
2 河南省地质矿产勘查开发局 第五地质勘查院，河南 郑州450000
感测数据，再将数据传输至信宿是无线传感网络(WSNs)中节点的首要任务。传感节点由电池供电，它们的多数能量用于传输数据，越靠近信宿的节点，传输的数据量越大。因此，这些节点的能耗速度快，容易形成能量-空洞问题。而通过移动信宿收集数据能够缓解能量-空洞问题。为此，提出基于粒子群优化的信宿移动路径规划(PSO-RPS)算法。PSO-RPS算法结合数据传递时延和信息速率两项信息选择驻留点，并利用粒子群优化算法选择最优的驻留点，进而构建时延有效的信宿收集数据的路径。仿真结果表明，提出的PSO-RPS算法有效地控制路径长度，缩短了收集数据的时延。
无线传感网络 数据收集 移动信宿 驻留点 粒子群算法 Wireless Sensor Networks(WSNs) data collection mobile sink Rendezvous Points(RP) particle swarm 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(6): 1103
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
2 南开大学化学学院, 元素有机化学国家重点实验室, 天津 300071
3 安徽师范大学物理与电子信息学院, 安徽 芜湖 241000
光解离光谱在气相离子结构及动力学研究中发挥着重要的作用。 这种方法非常灵活, 可在实验室中利用不同种类的激光器及质谱仪的结合来开展相应的研究。 但也存在一些问题, 例如, 自动化水平低, 费时, 长时间的操作容易引入人为错误, 使实验结果的可信度降低。 为解决此类问题, 该工作开发了一套可用于光谱自动采集和分析的程序AutoMS。 该程序包含: (1)AutoSpecMS用于在无需改变原仪器配套的商业化操作软件的前提下, 实现多台商业激光器及一台商业高分辨FT-ICR质谱仪的集成, 只需要预设参数即可自动获取action光谱; (2)AutoDataMS用于实验数据的分析, 可以通过一维、 二维或三维图示的方法来展示光解离质谱和光谱等。 为验证改程序的可行性, 针对tetraphenylpyrrin(四苯基卟啉, TPP), tetra(4-carboxypyryl)porphyrin(四对羧基苯基卟啉, TCPP)以及tetra(4-aminophenyl)porphyrin(四对氨基苯基卟啉, TCPP)三种卟啉衍生物分别开展了相应的实验。 使用光解离光谱自动采集程序采集了TPP, TCPP和TAPP在210~700 nm波段的紫外-可见光解离光谱。 同时获得了相关光解离碎片离子的单通道光谱, 有利于用户对所研究体系的解离机理及解离动力学等方面开展深入的分析探讨。 光解离质谱可观察到目标离子在特定波长激光照射下的具体解离碎片, 与光解离光谱相结合, 可以更好地帮助研究者理解离子在特定波段内的光解离行为。 使用AutoDataMS可分别获得样品的2D及3D光解离质谱-光谱, 增强了结果的可视化, 使研究者更方便地获得光谱中的相关信息。 对数据进行进一步分析可看出, 不同的取代基对紫外可见光谱的吸收产生了差异明显的影响。 此外通过AutoDataMS程序的功能扩展, 还实现了对质子化TPP在500~650 nm波段内各离子的相关度分析, 加深了对实验数据的理解。 由此可见该方法及程序具有较好的扩展性和实用性, 并可以为其他相关的工作提供很好的参考。
光解离光谱 数据采集 FT-ICR质谱仪 卟啉衍生物 Photodissociation spectroscopy Data collection FT-ICR mass spectrometer Porphyrin derivatives 光谱学与光谱分析
2021, 41(8): 2325
1 武汉邮电科学研究院, 武汉 430074
2 烽火通信科技股份有限公司, 武汉 430073
针对传统光传送网络(OTN)设备业务单盘数量过少, 且槽位扩容会造成业务中断, 成本过高的问题, 文章提出了基于集群架构的光传送网(COTN)通信系统。COTN设备管理系统的设计是实现现网设备从OTN升级到COTN的可靠技术保障, 是保障COTN中业务承载单盘的兼容性与扩展性的有效技术手段, 文章采用单网元多子框的形式对COTN设备管理系统进行设计。对COTN与传统OTN设备在数据收集、框间保护和业务处理等方面进行了对比研究, 研究结果表明, COTN设备业务槽位的扩展满足承载业务扩容的低成本与动态可持续化的需求。
集群光传送网传输设备 数据收集 框间保护 业务处理 cluster OTN transmission equipment data collection inter-frame protection business processing
贵州广播电视大学(贵州职业技术学院)信息工程学院, 贵州贵阳 550001
收集数据是部署无线传感网络(WSNs)的根本目的。采用移动信宿策略可有效缓解 WSNs的能耗问题, 信宿的移动路径是该策略的关键。为此, 提出基于伪驻留点的数据收集 (VRDC)算法。VRDC算法先依据驻留点规划信宿路径, 再依据路径选择伪驻留点 (VRPs)。VRPs可通过一跳直接向移动信宿传输数据, 而其他的节点则将数据传输至最近的 VRPs, 进而减少传输跳数, 降低能耗。仿真结果表明, 提出的 VRDC算法能有效降低能耗, 并平衡节点间的能耗。
无线传感网络 数据收集 路径规划 伪驻留点 能耗 Wireless Sensor Networks data collection path planning Virtual RendezvousPoints energy consumption 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(2): 224
陕西师范大学计算机科学学院, 陕西 西安 710119
针对传统的桥梁裂缝检测算法具有抗噪能力差和难以处理复杂背景的裂缝图像,以及常规深度学习图像分割算法存在空间精确度低的问题,提出一种基于多分辨率且具有较高空间精确度的桥梁裂缝检测方法。首先使用无人机采集桥梁图像,通过图像增强处理得到桥梁裂缝数据集。接着利用并行连接多分辨率子网和重复的多尺度融合,使检测模型在整个过程中保持高分辨率表示,同时在相同深度和相似水平的低分辨率表示的帮助下执行重复的多尺度融合以提升高分辨率表示,使得高分辨率表示中具有很强的高级语义特征。最后在数据集上对所提算法进行训练及验证。结果表明,所提算法的各项分割指标都有较为显著的提升,裂缝检测准确率高达93.8%,平均交互比达到85.48%。
激光与光电子学进展
2021, 58(12): 1210004
中国电子科技集团公司第四十七研究所, 沈阳 110032
温湿度偏高或者偏低, 都会使农业大棚中的农作物停止生长或者生长放慢, 因此将温湿度始终控制在适合农作物生长的范围内非常关键。所以, 现代化的农业大棚应该采用温湿度自动采集的监控方式, 从而调控农业大棚的温湿度, 以便适应大规模生产。整个系统由单片机及其外围电路以及无线发送模块两个部分组成: 单片机及其外围电路主要由MCU、温湿度传感器、人机交互组成, 通过温湿度传感器采集环境温度和湿度数据, 将采集的数据经由MCU进行处理, 再将数据流通过433 MHz无线模块发送给主机, 进而对机械设备进行控制。
433MHz无线模块 温湿度传感器 数据采集 无线发送 通信模块 农业大棚 433 MHz wireless module temperature and humidity sensor data collection wireless transmission communication module agriculture greenhouse
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
三维扫描激光雷达能够主动获取目标的三维信息, 其高速数据采集与传输是三维实时成像的技术瓶颈之一。自主设计一款地基三维扫描激光雷达系统, 利用数据采集与控制系统实现点云三维成像。激光雷达系统硬件设计包括发射与接收单元、测距单元和扫描单元, 用于获取目标的三维点云数据。激光雷达系统软件设计包括上位机程序、下位机程序和USB固件程序设计, 实现点云数据从下位机到上位机的采集、传输和存储, 及上位机数据解析和实时成像。通过多个场景实验, 结果显示三维扫描激光雷达系统具有厘米级别的测距误差, 可以实现三维实时成像。
激光雷达 数据采集 实时成像 LiDAR data collection real-time imaging 红外与激光工程
2019, 48(5): 0503004
