1 微米纳米加工技术全国重点实验室, 上海 200241
2 上海交通大学 微纳电子学系, 上海 200241
近年来仿生扑翼飞行器利用视觉系统自主飞行成为一个具有广泛前景的研究方向, 然而, 其有限的带载能力对视觉传感器的类型、尺寸和重量提出了严格要求。目前商用图像处理模块的尺寸和重量较大, 且需要回传图像信息至地面控制系统处理, 文章旨在设计一款轻量化机载单目视觉系统, 帮助微型仿生扑翼飞行器获取外界信息并实现智能自主的飞行。相比于其他图像处理模块, 此系统以国产高算力芯片K210为核心进行设计, 可脱离电脑端完成图像处理, 尺寸仅为2.2cm×2.3cm, 重量仅为3g, 内部兼容轻量化网络模型实现分类识别, 通过串口进行信息交互, 控制扑翼飞行器实现手势识别和目标追踪。
仿生飞行器 单目视觉系统 卷积神经网络 轻量化 目标识别 机载图像处理 串口通信 自主飞行 bionic aircraft monocular vision system convolution neural network lightweight target recognition onboard image processing serial communication autonomous flight
本系统将转子的低速双面动平衡与一阶静力动平衡结合起来, 可实现对多级水泵转子快速、高效的动平衡。首先通过下位机对振动信号的采集, 其次将采集信号传送到上位机, 最后利用Visual Basic 软件, 根据新算法编译程序对采集信号处理、计算出影响系数, 继而测试出不平衡量值及相角。
动平衡 水泵转子 VB串口通信 dynamic balance pump rotors VB serial communication
南昌航空大学 江西省光电检测技术工程实验室，江西 南昌330063
提出了一套基于FPGA(fiber-Bragg-grating)和DS18B20的温度布拉格光栅的波长标定方法。基于DS18B20对外界温变的实时响应特性，将数字温度传感器DS18B20与连接了光谱仪的温度光纤布拉格光栅FBG置于同一温度场中，以现场可编程门阵列FPGA(field-programable-gate-array)作为数据处理和控制芯片，设计了通过串口发送智能指令对温场变化的实时监控和显示系统。方法中不需要温箱进行恒温控制，降低了FBG波长标定的成本及功耗。实验表明，标定出的波长-温度曲线线性度为0.999，测得光栅的温度灵敏度系数为9.899 pm/℃，与用恒温箱测得的结果10.468 pm/℃相差0.569 pm/℃，在系统允许误差0.619 pm/℃范围内，验证了该方法的准确性。
光纤布拉格光栅 波长标定 串口通信 FBG wavelength calibration FPGA FPGA DS18B20 DS18B20 UART
针对图像类跟踪系统准确性和实时性的要求, 设计了一种以TMS320DM642高速数字信号处理器为控制核心的目标跟踪半实物仿真系统, 阐述了软硬件两部分功能的实现方案。将硬件电路划分为视频采集、视频处理以及外围电路3个模块。首先由CMOS图像传感器MT9V032提取视频图像, 经A/D转换单元将数字化信号传送至DM642; 同时结合背景差分法与Mean Shift跟踪算法确定目标位置, 将偏移向量传输至伺服系统驱动云台同步转动, 完成目标精确跟踪。实验结果表明, 所提出的软硬件设计方案可较好地实现运动目标的实时检测与跟踪, 为视频跟踪技术提供性能仿真平台。
图像处理 跟踪算法 串口通信 数字信号处理器 image processing tracking algorithm serial communication TMS320DM642 TMS320DM642 digital signal processor
1 中国海洋大学信息 科学与工程学院, 山东 青岛 266100
2 海信电器股份有限公司,山东 青岛 266071
针对液晶电视时序控制器T-CON(Timing Controller)中影响图像显示的色彩参数调试过程繁琐、效率低问题,根据平板电视色度学原理使用VC++编程实现了颜色校正表的自动生成,利用MSChart控件和截屏函数实现了色度坐标曲线的自动生成和保存功能。自动调试方法较传统手工调试有较大改进,效率大大提高、通用性强和色度坐标曲线一致性好。缩短了时序控制器的开发周期,改善了液晶电视图像的显示效果。
时序控制器 颜色校正表 自动生成 串口通信 T-CON color correction table generate automatically serial communication
设计了一款上位机软件实现对国产中波凝视红外热成像系统的指控命令发送、软件版本更新等功能。红外图像的处理主要在FPGA内完成,上位机通过串口直接与FPGA内部的NIOS Ⅱ通信,完成红外图像的非均匀性校正、盲元处理(包括盲元列表的上传下载)、图像性能测试等功能,并且上位机可以通过串口直接对FPGA程序进行更新。为了提高通信的稳定性,所有通信命令采用统一格式的数据命令包进行发送和接收。相比较一般的串口数据通信,所设计的通信方式具有传输距离远、误码率低、软件升级操作简单、方便、效率高等特点。对比一般的红外成像系统,本系统采用串口在线升级FPGA的方式,简化了系统硬件电路设计,方便了系统后期维护。
红外热成像系统 上位机 串口通信 非均匀性校正 误码率 infrared thermal imaging system PC serial communication nonuniformity correction BER
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院，北京 100039
介绍了三星20T202DA1J VFD显示模块的特点、基本结构和工作原理，给出了该模块与AT89C52单片机组成系统的硬件连接和软件流程的设计方案。该方案采用通用I/O口对读写时序进行模拟，利用C语言具体的实现方法以及VFD模块丰富的显示功能，实现了单片机与VFD显示模块的良好接口，并在实际工作场合得到了应用。测试结果表明，该显示系统工作稳定，显示效果较好，刷新速度快，达到了上位机通过串口控制VFD显示的目的。
串口通信 VFD VFD AT89C52 AT89C52 serial communication
对windows 2000环境下串口通信的开发方法进行了阐述，对每种方法的编程实现进行了介绍，比较了各自的优缺点，并根据具体使用要求，选择了合适的开发方法。对串口通信特别是串口数据处理以及串口通信模块封装进行了研究。介绍了环形缓冲区数据处理方法和动态链接库（DLL）封装串口通信模块的方法，并通过Visual C++编写的代码实现进行了验证。
串口通信 环形缓冲区 动态链接库 serial port communication ring buffer dynamic-link library
1 华中科技大学 光电子科学与工程学院， 湖北 武汉 430074
2 华中科技大学 电子与信息工程系， 湖北 武汉 430074
基于用于过程控制的对象链接和嵌入(OPC)技术，以Visual C++6.0为编程环境，开发了光纤布拉格光栅(FBG)温度监测系统软件。该软件对所采集的数据进行去除噪声和去除突变预处理，采用直线标定或曲线标定方法对温度进行标定，监测效果较好。该软件克服了采用常规组态软件进行FBG监测系统软件设计所带来的缺陷，有利于FBG传感系统的推广应用。
光纤布拉格光栅传感器 温度监测系统 GridCtrl控件 NTGraph.ocx控件 串口通信 FBG sensor temperature monitoring system GridCtrl NTGraph.ocx serial communication
