利用高速摄影的方法做家蝇追逐飞行的瞬时力矢量分析

家蝇具有优良的视觉制导的飞行控制系统。对家蝇追逐飞行的瞬时力矢量进行细致     

基于单摄像机的昆虫自由飞行参量三维重构

研究昆虫飞行的三维空间运动参量需要对二维图像进行重构,传统的重构方法是采用两个或者多个相机从不同角度拍摄以获得同时刻不同角度的图像。介绍了一种采用单一相机完成三维重构的方法。通过在单相机镜头前面附加四块两两平行的平面镜组来获得三维信息,该装置可以在同一照片上获得物体两个角度的观察图像,等效于用两个高速摄影仪对昆虫的飞行进行拍摄。分别标定出每个等效摄像机的参量,根据机器视觉原理进行三维重构。实现了用单个相机完成昆虫自由飞行状态的翅膀三维参量重构过程,避免采用多个相机的需要增加复杂同步电路以及引起的高额费用,同事也克服了过去基于单相机的三维重构需要增加某些假设所引起的与真实飞行的差异。     

用于野外大口径火炮炮口弹丸姿态摄影的“激光高速摄影系统”

在大口径火炮发射瞬间,弹丸在炮口投飞行时,具有较高的飞行速度,并同时伴有强烈的炮口焰这就给弹丸炮口姿态的摄影带来困难。我们研制的“YDS激光高速摄影系统”可以排除强烈的炮口焰的干扰,拍摄下弹丸在炮口段飞行姿态的连续分幅照片,由于分幅是依靠调Q激光脉冲来分幅的,光脉冲宽度很窄,画幅曝光时间极短,故拍摄的高速飞行物体的照片相当清晰。 本文介绍了用于野外大口径火炮炮口弹丸姿态摄影的“YDS激光高速摄影系统”的组成,工作原理、组成摄影系统的各设备的作用,并扼要介绍了初步试验结果。     

高速摄影法测量弹丸的破片速度

本文介绍高速摄影法测量弹丸破片飞散速度的几种方法,着重讨论了直接摄影法,它能显示破片在距起爆弹丸较近距离上的防影图象,经数据处理,可获得诸破片速度大小的分布值,还可望求得同一破片在其飞行轨迹上的速度衰减量。     

聚能射流高速光学测试技术

本文介绍了用正文同步扫描测量技术对聚能射流的动态参数进行测试,拍摄到非常清晰的射流头部在空气中飞行所产生的空气冲击波。运用计算机图象处理技术对拍摄的底片进行处理以后,获得了较为理想的射流图象。对底片进行测量,获得了射流在X平面内和Y平面内的离轴偏差,以及射流在X、Y平面内的飞行姿态,射流的累积长度作为速度的函数,射流的速度分布,射流的质量分布和动能分布,射流的断裂时间和断裂位置。     

CCD狭缝摄象

在过去的几十年中,各靶场已广泛应用狭缝摄影对种种飞行弹丸的多项重要技术参数进行测试,它在许多测试项目中应用的有效性、广泛性和经济性已被人们所肯定。据报道,在国外的一些靶场所进行的发射试验中,狭缝摄影机曾占全部测试设备中所使用的摄影仪器的百分之九十,这是因为狭缝摄影有其独特的、其它方法不可比拟的优点。     

光栅投影式三维肖像测量的关键技术

提出了一种在光栅投影式三维肖像测量系统中光栅投影平面的标定方法,讨论了该方法在应用中需要注意的问题。根据光栅投影式测量系统所获取的三维点群的特点,提出了基于线状分布的对三维测量点群进行曲面重建的方法,在对人物肖像的拟合应用中,既可确保所生成的三角形片形状良好,又可避免三维点的遗漏、曲面裂缝或形成孔洞,生成的三角片所逼近的人物肖像具有很好的连续性和光顺性。     

用于重离子核反应研究中的三维多用途靶室

本文主安报导在重离子核反应研究中,对核反应出射道的γ、θ、φ三个空间自由度的测量和在转动密封钢带上的飞行时间测量,以及其它多用途测量用的三维多朋途散射室。这台靶室主要用于研究重离子引起核反应出射道的能谱测量、角分布、两粒子发射的平面符合测量、三粒子发射的三维符合测量、粒子多重性测量、飞行时间测量和激发.......     

基于大圆航线的飞行动态信息三维可视化

针对飞行监视信息可视化问题,在大圆航线上,结合所需性能导航(RNP)与广播式自动相关监视(ADS-B)技术,分析了航空器信息与RNP保护区计算方法。利用三维地理信息系统World Wind Java的二次开发功能,提出了基于航迹运行模式的航空器动态信息与保护区可视化方法。在本地高分辨率地理环境下重点实现4D航迹模拟飞行、保护区设计、飞行标牌和地形剖面测量等功能。最后通过仿真分析,表明该方法能够直观准确地完成可视化仿真,可应用于飞行监视与规划。     

近景大视场角分区域标定方法研究

针对飞行试验测量视场大相机标定精度低的问题,提出一种高精度CCD相机分区域标定方法。该方法首先通过将标靶均匀布置在摄像机视场内,使得标靶尽可能均匀错落地充满整个视场范围,再结合人眼判读的方式求解靶标的像面位置,最终与全站仪三维坐标形成精确的空间标定点集。接着,将像平面按横向方向等间距分割成Ｎ个区域,并结合后方交会的方法分别对每个子区域进行相机参数的计算。实验结果表明：经过分区域标定,相机采集点的总误差比单区域标定法降低了4％(Ｎ＝3)。算法可实现指定区域的相机参数计算,基本满足中高等精度的工业测量要求。所本文研究可应用于位置相对固定不变的工业视觉测量,特别是大工件测量领域。     

基于激光阴影照相系统的研究

针对目前高速弹丸飞行参数测量系统采用被动光源存在的光源能量利用率低、对环境敏感等问题,研究了一种组合式主动激光阴影照相系统。在对系统理论分析的基础上建立了高速弹丸的空间位置模型和2种测速模型。搭建了激光阴影照相系统试验平台,对系统设计的合理性进行了检验。试验结果表明:2种测速模型都能实现对弹丸飞行速度的测量,并且2种方法的对比误差比较小;弹丸空间位置在X轴方向的均方差为0.795 mm,在Z轴方向的均方差为0.496 mm。与纸靶的测量结果相比,偏离程度在1 mm范围内;该系统能够实现对弹丸飞行参数的测量。     

GS-221高速摄影机的驱动与控制系统

GS—221高速摄影测量仪是用于测量大型火箭(导弹)起飞段的姿态及其横向漂移量的专用超小型高速电影经纬仪,其主机为一台间歇式同步高速电影摄影机。本文简要介绍其驱动控制和点阵数据记录系统。     

GS-221高速摄影机的驱动与控制系统

GS—221高速摄影测量仪是用于测量大型火箭(导弹)起飞段的姿态及其横向漂移量的专用超小型高速电影经纬仪,其主机为一台间歇式同步高速电影摄影机。本文简要介绍其驱动控制和点阵数据记录系统。     

基于光学图像的目标姿态判读处理

 采用摄像测量方法获取目标的飞行姿态是目前靶场主要测量手段之一。目标姿态可以用目标轴线在空间的方位来描述,即姿态的判读处理就是要提取线的空间位置。在进行图像判读处理时除采用传统的基于点的判读处理手段外,还应根据不同的目标类型采用不同的判读处理方法,文中给出了基于首尾两点的判读处理、基于线的判读处理和基于模型的三种判读处理方法,有效解决了不同类型目标的判读处理问题。     

超声诱导对家蝇幼虫基因组DNA影响的谱学研究

超声诱导3日龄家蝇幼虫后提取对照和处理组的基因组DNA,利用紫外光谱、荧光光谱、红外光谱、核磁共振谱对其结构进行分析,并利用PCR对基因组中attacin基因的3′端序列进行测序比较。结果表明,超声诱导能够影响家蝇幼虫基因组DNA的二级结构和碱基堆积状态,进而在DNA复制时造成碱基错配最终导致DNA序列发生改变,但是超声诱导对DNA的化学基团和化学键没有明显的影响。     

F. 特种高速摄影技术

本文主要介绍了激光散斑和莫尔摄影、纹影摄影、光纤技术、频闪光源和立体摄影等特种高速摄影技术。     

QSAR study on phosphoramidothioate (Ace) toxicities in housefly

The present paper describes quantitative structure-activity relationships (QSARs) formulated for a series of phosphoramidothioate (Ace II) analogs. The k(e) values for Ace II-induced inhibition of fly-acetylcholinesterase as well as LD50 for housefly exposed to Ace II analogs were governed by distance-based topological as well as information theoretic indices. In addition, we have also modeled lipophilicity of the phosphoramidothioates used. Excellent results are obtained in each case. The predictive ability of the models were discussed on the basis of cross-validated parameters.     

Speckle interferometry methods for displacement and strain measurements using photorefractive crystal

Photorefractive crystals offer several attractive features such as high resolution and in situ processing. As the images are erasable, these crystals are suitable for read–write applications and hence find potential use in speckle photography, image processing and holography. The barium titanate (BaTiO₃) crystal as recording medium has been extensively used as a novelty filter for real-time in-plane displacement measurements employing two-beam coupling configuration. This paper presents new optical configurations in speckle shear photography to measure in-plan displacement and the strain in real time using BaTiO₃ crystal as recording medium. Speckle photography studies are made using a simple two-beam coupling configuration. In speckle shear photography, a diffused object illuminated with two parallel narrow laser beams is imaged inside the crystal, and a pump beam is added at this plane. The speckle patterns due to each beam and the pump beam produce index gratings. When the object is deformed, the speckle patterns shift consequently. We now have four speckle fields: two generated from the interaction of pump beam with the index gratings and two pertaining to deformed states directly transmitted through the crystal. Thus, the fields from respective points on the object interfere after passage through the crystal and produce the Young's fringe patterns. Due to strain, the fringes in each pattern are of different width and orientation, resulting in the generation of a Moiré pattern. The strain is obtained from the width and orientation of the fringes in the Moiré pattern. The experiments are conducted on a specimen with a notch, which is subjected to tensile loading. The in-plane displacement is measured separately in another experiment. The above studies are carried out at Nd–Yag laser.     

与医学摄影结合提高医学物理照相实验水平

通过分析广大医学院校的医学物理实验中照相技术实验的现状以及医学摄影的特点、作用和发展趋势,对于医学学生,将现行的照相实验提高的医学摄影的水平,二者结合,是发展的必然趋势,对医学学生日后临床、科研、教学等工作,有很大的现实意义。同时给出了几点实验改革的探索性的建议。     

微小型球形飞行器飞行控制系统设计

根据微小型球形飞行器的结构特点和工作原理,设计了一套基于ARM Cortex-M3 STM32F103RBT6微控制器的飞行控制系统,进行了主要模块的功能设计与性能分析,给出了研究结论与选型依据,还设计并完成了姿态传感器两轴转台实验和飞行器室内飞行试验。测试结果表明,该控制系统的姿态传感器姿态测量精度高,能够为飞行控制提供姿态参考信息;飞行器能够圆满实现空中悬停、低空机动等飞行动作,且空中飞行姿态稳定、实时、可靠。该飞行控制系统功能可靠、性能稳定,能够较好地满足微小型球形飞行器的飞行控制要求,具有一定的实用性与扩展性。