POTDR分布式光纤传感及其在安防监测中的应用

提出了一种基于偏振光时域反射计分布式光纤传感技术的新型安防监测系统.该系统使用偏振分束器获取到具有正交偏振态的两路偏振光时域反射计信号,对比验证以确认是否出现了造成偏振态变化的扰动,提高了系统对扰动远程定位检测的准确度,大幅度减小了误判率和漏报率.同时在偏振光时域反射计系统的扰动探测中创造性的采用差值法和相对坐标相结合的方法,首次可以明显并且直观地检测和定位偏振光时域反射计系统中的扰动.最后采用Visual C++开发了一套实时的数据采集与处理软件.实验结果表明该系统具有较高的灵敏度,并在2 km和14 km处获取到具有较高信噪比的扰动信号.     

化学理论课堂教学结构模型构建初探——基于课堂教学视频案例分析的研究

模块化结构的我国中学化学课程标准和新教材,需要寻求教学规律与课堂教学的组成、结构模型来支持课程目标的实施,将课堂教学视频案例研究作为新的研究方法,成为关注的热点。研究采用了课堂教学视频案例采集和教学结构维度的分析方法,选取了6个优秀化学理论课堂教学视频案例,应用“Videograph”视频分析软件从学生学习行为、教师教学行为和师生互动3个主要维度对案例进行分析、解读与比较。对教师课堂导入、新内容讲授（区分为教师启发式讲授和教师直接知识讲授）、师生课堂探究（区分为教师演示实验探究和学生自主探究）、师生课堂探究讨论（区分为学生小组探究讨论、师生互动问答讨论）、课堂练习、课堂小结、其他活动等7个部分进行了编码分析和特征解读。初步提出了化学理论课堂教学结构的时间模型。     

基于自主扰动变异差分视频的关键帧提取算法

针对传统的支持向量机学习算法(SVM)在对视频关键帧提取过程中普遍存在学习参数不易确定,准确度偏低的问题,提出一种自主扰动变异差分SVM算法用来对视频进行关键帧提取.首先,对差分进化算法的生物学机理进行研究,提出一种改进的自主扰动变异方式.其次,结合改进形式的自主扰动差分进化算法对SVM参数进行选取优化,设计了基于该改进差分SVM算法的视频关键帧提取算法.通过在标准测试函数及视频测试数据库中的实验表明,改进的自主扰动变异差分视频关键帧提取算法能够更加有效地优化支持向量机参数,从而有助于改善视频检索的查全(准)率两个算法性能评价标准.     

基础实验中光速和介质折射率测量方法的研究

采用一种新型光速测定仪测量光速和介质折射率,对测量方法进行了研究和改进,分析了测量误差的来源.在此基础上,采用精密数字相位计代替示波器测量相位,设计了新的测量方案,并采用最小二乘法进行线性拟合,从而提高了测量精度,其精度达到±0.1%.     

微机串行口数据采集与一组力学实验研究

分别研究了微机串行通讯口和定时器原理,借助C语言编程,实现了微机对外界时间信息的数据采集．在此基础上,开展了数字毫秒计制作、重力加速度及弹性模量检测的研究．     

基于CPLD的胃窥镜图像控制系统

介绍了一种顺序制胃窥镜的实时图像控制系统,并给出了具体的方案和实现方法。该系统采用锁相的方式,产生高稳定的像素时钟;使用大容量的视频RAM缓存图像,通过对写入的控制,实现图像的编辑;采用ADV7120与AD722相结合,完成视频的编码输出;所有的控制信号由一片EPM7128来实现。整个系统采用高密度的集成器件,体积小巧,结构紧凑,性能良好。     

长脉冲高能激光能量测试技术的研究

用锥形腔量热式激光能量计,测量了在不同脉冲宽度条件下,脉冲激光能量和激光吸收腔温升之间的关系,并用传统的方法得到不同激光能量对应的温升,并按照有关公式计算得到激光能量,结果表明实际激光能量和按传统方法计算得到的激光能量之间存在较大的差距;我们从理论上分析了由于热辐射、热传导影响,得出锥形吸收腔时间温度曲线关系的数学模型;用该数学模型对测量得到温度时间曲线进行最小二乘法拟合,拟合曲线和实际曲线非常吻合;通过该曲线我们对测量结果进行修正,和传统数据处理方法比较,该方法得到的结果更接近真值.     

利用黑洞原理改进稀疏外观模型跟踪算法

为了解决跟踪漂移问题,提出了一种利用黑洞原理改进的稀疏外观模型目标跟踪算法,用来提高目标跟踪的鲁棒性。利用黑洞原理从目标模板中搜索聚类中心来降低目标模板数量。通过学习分类器用于构造目标特征;用黑洞原理获取模板字典表示目标;采用高斯分布运动模型获取目标样本,在贝叶斯框架下根据观测模型获取最优目标位置实现跟踪。不同视频序列被用于改进的稀疏外观模型跟踪算法和其他先进目标跟踪算法进行仿真实验。实验结果表明,实现了目标跟踪的目的,有效地降低了目标局部遮挡问题的影响,提高了目标跟踪精度。     

基于FPGA的自适应阈值运动目标检测

帧间差分法是运动目标检测最为常用的方法之一,具有算法简单、数据处理量小、易于实现等优点,因而得到广泛应用。而帧间差分法通常是根据单一的光照条件设定的固定阈值以判断是否有运动物体,因此限制了其在不同光照条件下的应用。针对上述情况,以色度、饱和度、亮度(HSL)颜色空间中的亮度值为依据,建立光强-亮度-阈值表,从而以动态的阈值调整拓展了帧间差分法在不同光照条件下的应用。通过仿真和FPGA实现了该目标检测系统,并搭建了验证测试系统。实验结果表明,当光照强度为90 W/m2时,在3.0 m/s和0.5 m/s速度下,自适应阈值的检测正确率分别达到93%和95%,与固定阈值设定较大时的检测结果相近;在0.59 W/m2的低光照条件下针对上述运动速度,检测率分别达到84%和92%,与小固定阈值检测结果相近。     

数显温控计的设计与制作

用集成电路温度传感器AD590及A／D转换器7107等器件,制作了高精度数显温控计。