数字化智能液体汽化热测量系统研制

针对传统的液体汽化热测量实验过程繁琐、 测量误差大的不足, 设计和制作了一种基于单片机开发的 数字化智能液体汽化热测量实验系统. 该测量系统以 K 6 0单片机为核心, 用压力传感器精确测量液体质量, 单片机 闭环控制可控硅的接入电阻使加热器恒压加热液体, 排出的液体蒸气的质量由单片机A / D采集的电压变化量并结 合均值滤波实时计算得出, 对干扰与误差进行去噪与优化处理     

基于电光扫描器的激光衍射实验仪

针对传统的光学衍射实验装置存在的不足,设计了基于电光扫描的激光衍射实验仪.该实验仪采用数字式电光扫描器进行一维或二维阵列式的激光扫描,可对阵列衍射器件进行逐个照射,无需移动掩模版就可观察到相应的夫琅禾费衍射图样,并用CCD相机和图像采集卡配合PC机实时采集、显示和处理图像.利用该仪器可以进行激光扫描演示实验及菲涅耳衍射实验,具有灵活扫描、实时存储和处理等特点.     

基于DISLab研制液压千斤顶原理定量探究装置

利用DISlab数字化信息系统,解决了传统弹簧测力计所不能测量压力的问题.精确且实时动态地采集实验信息,并实现数字化显示图像信息,将抽象的问题直观简单化.     

暗场聚光镜-水浸物镜联在细胞成像上的初步应用

传统的细胞成像方法在准备工作中需要对细胞进行多步操作,对细胞的实时成像较难以反映真实生长环境中的活细胞.本实验引入了一种高数值孔径的油浸暗场聚光镜与无盖玻片水浸物镜联用来进行高分辨率实时成像的方法.为了尽可能地减少细胞操作步骤,本实验采用水浸物镜直接伸入到培养皿中的PBS(磷酸缓冲生理盐水)或培养基中的方法取代传统的细胞爬片与细胞滴片操作,来得到贴壁培养与悬浮培养细胞的实时暗场图像.用这一系统观察PBS里的贴壁细胞能得到较好的暗场成像效果,观察培养基中悬浮细胞可得到细胞图像,但视野过亮.这一组合的光学系统简便易行,成本低廉,可广泛用于细胞相关的科研工作中.     

光纤温度和应变特性研究实验仪的开发

针对目前光纤传感实验存在的问题, 搭建了光纤干涉实验平台. 利用计算机与摄像头的配合得到干涉 条纹移动数目( 取代传统用肉眼观察白屏的方法) , 利用温度传感器与计算机的结合取代传统的温度计, 可以在计算 机上同时采集到温度和移动条纹数, 实时描绘出温度和条纹移动数目的关系图, 或者应变和条纹移动数目的关系. 所建立的系统稳定可靠, 实验效果好, 更具现代科技气息     

实时离子探测器——塑料闪烁体性能的实验研究

利用静电离子加速器对实时离子探测器——塑料闪烁体的特性 (包括灵敏度、动态范围、能量响应, 及空间分辨等)进行了实验研究,并对闪烁体探测器与其他传统的离子探测器的特性进行了比较. 对闪烁体在激光等离子体实验的离子束诊断中的可能应用进行了探讨.塑料闪烁体的应用可满足高重复频率激光等离子体离子加速实验高效率运行的要求,为实验研究提供强有力的支持.     

彩色数字全息测量杨氏模量

利用彩色数字全息系统获得哑铃形试件表面的三维形变场.通过试件线性区域的三维形变场计算得到的TC4钛合金材料的杨氏模量为90.79 GPa,同时,使用应变仪测量出该材料杨氏模量为99.05GPa.实验结果与传统应变仪检测结果接近,表明彩色数字全息测量材料杨氏模量的方法有效可行.该方法具有实时记录、全视场、非接触等特点,可以适应高温环境下材料服役过程中的实时检测.     

基于SS-O CT的大范围眼轴长度测量系统

针对传统眼轴长度测量需要分段检测且测量误差较大的问题,设计了一种具有大探测范围的扫频光学相干层析系统,实现了对眼轴长度的单次完整测量.提出了自适应峰值点提取与自适应误差校正相结合的算法,实现了大深度干涉信号的重构;利用CPU-GPU协同加速技术实现了系统的实时测量,解决了大范围探测数据量大、处理速度慢的问题.对光学眼模型进行实验,结果表明:该系统对眼轴长度的测量误差为0.01mm,优于传统分段测量系统,系统单次测量时间为0.10s,满足实时测量要求.     

数字化密立根油滴实验仪

对传统的密立根油滴实验仪进行改进,利用A/D采样等技术,将测量所得到的平衡电压、油滴下降时间等数据及时记录保存并计算,用于实时检测验证实验结果,并可上传至教学网站平台,做存档备查.     

一种用于相似图象识别的光电混合处理系统

针对以传统的光学相关为基础的图像识别难以识别相似图形的缺陷,提出并构建了解决这类问题的一种光电混合系统.该系统不仅结构简单,处理具有准实时的特点,而且实验结果表明这一系统对微小差异图形有很强的识别功能.     

基于LabVIEW研究硅光电池特性

利用LabVIEW配合Nextkit数据采集卡,通过计算机实时测量,研究了硅光电池的照度特性和输出特性.实验结果显示,用虚拟仪器平台进行硅光电池特性实验,有助于学生了解虚拟实验及实时测量现代测量技术.     

实验数据实时检查分析系统

<正>1主要内容实验数据的实时检查分析在实验教学中起着非常关键的作用.通过实时数据分析可以及时发现学生实验中存在的问题,并且可以对学生的实验成绩进行客观评定.因此建立了基于TCP/IP无线传输的实验数据实时分析系统,该系统有效     

可获得高衬比干涉条纹的实时全息记录方法

本文提出了一种可以获得高衬比的实时全息记录方法,它通过分析所记录的第一张实时全息图来获得拍摄最佳衬比实时全息图的拍摄参数,文中指出了拍摄最佳衬比实时全息图需要满足的条件,给出了理论分析和实验验证,实验结果与理论相符甚好,对于透明物体的实时法全息图.条纹衬比可接近最佳值1.     

基于NIELVIS和LabVIEW的声速测定实验的改进

对传统声速实验进行改进,设计了基于NI ELVIS平台和LabVIEW虚拟仪器的声速测定实验系统。该系统在NI ELVIS平台基础上采用虚拟信号发生器和虚拟示波器代替传统信号发生器和示波器,实现了测量信号的实时显示、采集、存储和定量测量。实践表明,该系统能有效提高实验的测量精度,有利于学生更好地理解和掌握实验,提高实践创新能力。     

基于面部情绪识别的物理实验教学过程评价

在教育信息化的大背景下,提出了基于学生面部情绪识别的物理实验教学评价方法.在实验课堂中若干个重要节点捕获学生面部表情样本作为学习情感状态的评价依据,结合传统实验教学的认知评价方法,实现对学生学习状态实时、客观的细粒度评价.分析了7种基本表情在PAD三维情感空间的分布状况,采用经典卷积神经网络AlexNet完成面部表情情感识别预训练调优,平均准确率达到92%以上.通过在物理实验课堂中对比该方法与传统评价方法的评估效能,证明该模型能实现更智能、更高效的物理实验教学评价.     

零温物态方程输入参数B0K、B'0K和ρ0K的确定

在对Gruneisen系数高温高压下演化特性不作任何假设的前提下,建立了一种不依赖于等温物态方程具体形式,通过Hugoniot实验数据直接确定0 K零压等温体积模量B0K及其对压力的一阶导数B'0K和初始密度ρ0K等0 K物态方程输入参数的方法.通过与实验和理论数据的分析和比较,表明用这一方法确定的B0K和B'0K不仅合理,而且具有很高的精度,特别是B'0K的精度,要优于目前传统超声实验的测量精度.此外,这一方法所确定的ρ0K不仅在Gruneisen物态方程的框架内与相应的室温零压特性参数相适配,而且与低温热膨胀实验数据所确定的近0 K初始密度ρ0E非常吻合.     

相位一致性图像及其在目标跟踪中的应用(英文)

针对传统实时相关跟踪方法对照度变化敏感的问题,提出了一种基于相位一致性图像的相关跟踪方法.利用相位一致性函数值在[0,1]区间内且无量纲、对图像的亮度和对比度具有不变性等特点,首先对原始图像进行相位一致性检测,得到相位一致性图像,再利用MAD(Minimum Absolute Difference)等相关跟踪算法在相位一致性图像中对目标进行跟踪运算.对可见光和红外图像的实验表明,在图像的亮度和对比度发生剧烈变化的情况下,算法仍能保持对目标的稳定跟踪.该方法可用于解决传统实时相关跟踪方法普遍存在的因照度变化导致跟踪点漂移甚至跟踪失败的问题.     

基于Stokes矢量的实时偏振差分水下成像研究

偏振差分水下成像能够有效地克服光散射效应造成的图像退化问题, 在水下物体探测与识别领域具有重要应用价值. 传统的偏振差分方法靠光学检偏器的无规则机械转动来实现对散射背景的共模抑制, 限制了其在水下成像过程中的实时探测性能. 本文通过分析偏振差分探测原理来建立偏振差分成像模型, 从理论上提出了基于Stokes矢量的计算偏振差分水下实时成像系统, 并进行了实验验证. 研究结果表明, 基于Stokes矢量的计算偏振差分成像不仅与传统的偏振差分方法具有相同的水下探测效果, 更重要的是可以实现快速成像过程. 该方法可以应用到目前的偏振成像仪器系统, 实现无需人-机互动的自动化实时偏振差分水下成像, 进一步提高水下物体探测与识别的效率.     

CCD成像在线测量玻璃棒直径的方法研究

近年来,CCD成像在线测量技术得到广泛的应用.提出了一种可应用于玻璃棒直径在线测量的图像测量方法.该方法利用CCD成像技术实时动态获得玻璃棒的在线图像;根据玻璃棒图像的特点,使用图像处理技术提取玻璃棒的轮廓边缘信息;并使用亚像素边缘检测技术精确确定玻璃棒的边缘位置.最后采用直线拟合的方法动态实时获得所测玻璃棒的直径.其方法代替了传统的手工测量,而且易于机器自动反馈控制玻璃棒的直径变化.实验表明此方法达到了理想的测量结果.     

水分子不是H2O

水分子的化学式其实不是H2 O .根据最新的实验 ,中子和电子与水碰撞的时间为几阿秒 (1 0 - 18s)时探测到的氢和氧的比例约为 1 .5— 1 .所以 ,水的更精确的分子式在这些情况下应该是H1.5O而不是H2 O .按照实验者 (德国柏林技术大学的Chatzidimitriou DreismannA)的说法 ,这个实验“打开了阿秒的时间窗口” ,可能揭示出奇迹般的量子效应 ,以前 ,这种量子效应由于持续的时间太短而没有捕捉到 .这类效应将修正传统的教科书中关于水和其他日常生活中接触到的分子的概念 .此外 ,这些实验能够提供 1 0 0— 5 0 0as时间尺度上的化学反应的新信…