自动显微图像处理系统的研制

为实现病理切片的自动检测研制了一套显微图像处理系统。该系统由三目照相生物显微镜、ＣＣＤ摄像机和带图像处理卡的个人计算机组成。本文介绍显微镜的自动调焦、自动搜索及状态分析判断等系统驱动功能的原理和设计，最后给出该系统临床应用的部分结果     

基于波门选通技术的CCD自动调光方法

介绍了CCD摄像机自动调光的原理,根据该原理设计了一套自动调光系统。系统能在目标出现的区域设置一个波门,运用波门选通技术,通过对视频信号的处理,精确地提取一场图像所选区域内的峰值,控制电机进行正反转,对进入摄像机的光通量进行调节。系统的特点是电路简单,成本低,可靠性好,摄像机图像清晰、稳定,能达到精确调光的目的。     

自清洁追日太阳能发电系统

自清洁追日太阳能发电系统包括以单轴光源追踪器为核心的自动追日太阳能发电系统和由时钟电路、雨滴传感器构建的自清洁系统,可以实现太阳能板的自动追日发电和自动清洁.单轴光源追踪器通过自动追踪太阳方位,使太阳能电池板与太阳光线始终垂直,确保接收到的有效光照强度达到最大.自清洁系统可以使太阳能电池板实现自动清洁,有效消除"热斑效应",提高光电转化率.     

可见光电视摄像机整机MTF测量装置及方法

调制传递函数（MTF）是评价电视摄像机成像质量的重要参数。介绍了一种用于可见光电视摄像机整机MTF测量装置及方法。设计了三积分球目标发生器系统,通过电动衰减器实现了目标和背景亮度的独立可控,其出口不均匀性为4.1%。采用基于倾斜狭缝法的亚像元自动插值与匹配算法以及线扩散函数（LSF）的最小二乘拟合分析法,实现了倾斜角度的自动计算以及MTF的精确测量,测量装置的重复性为0.007。通过与国外先进仪器的比对实验,表明建立的电视摄像机整机性能测量装置可以有效解决电视摄像机整机成像质量性能评价问题。     

图像采集自动生物显微镜系统自动调焦的研究

阐述了以ＣＣＤ为光电探测器件，采用步进电机驱动，集工作台自动扫描、自动调焦和图像的自动采集为一体的显微镜系统自动调焦机理，改进了均方差评价函数，完成了自动调焦，为显微图像的采集和处理提供了强有力的手段。     

便携式红外摄像机

为适应高性能红外成像应用的需要,Amber工程部已研制出一种Radiance I型便携式红外摄像机。Radiance应用范围很广,可用于监视、预防性维修、加工控制和材料评价。该系统的军用改进型适合用于无人驾驶自动车辆(UAV)等。摄像机的核心是一个256×256铟锑凝视焦平面列阵,其灵敏度是1—1.5μm,以每秒60帧获取图像。     

单摄像机立体视觉测量系统的高精度变焦标定技术

针对现有用于光学测量的双目变焦系统标定方法难度大、测量精度受限于两摄像机内参一致性等问题。提出一种基于单摄像机的平行双目立体视觉系统实现及其高精度变焦标定方法。方法基于三角测量原理采集图像,利用高精度位移台驱动单摄像机进行平移以保证基线精度;求解离散焦距下的预标定结果并利用BP神经网络模型对其进行拟合,以实现任意焦距下系统内外参数动态估计。实验结果表明,系统预标定的重投影误差小于0.1664 pixel,变焦后图像畸变校正平均误差为0.0982 pixel,立体视觉测量尺寸绝对误差小于0.05mm。方法能弥补传统变焦标定方法的不足,消除双目内参不一致引入的误差,提高视觉系统的测量精度。     

一种基于增强现实的室内漫游系统

提出了一种基于增强现实的室内漫游系统,在这个系统中用户通过HMD观察增强的视景。在这个视景中不但包含真实布景的图像,还包含有计算机生成的虚拟物体的图像。为了实现虚实场景之间的注册,在HMD上安装有两个摄像机:场景摄像机与跟踪摄像机。并且在用户所在房间的顶部安装了一系列的红外标志点,这些标志点的图像由跟踪摄像机获取,并通过位置估计算法计算用户头部的位置和姿态。另外,通过一对安装有ARtoolKit标志点的手套,实现用户与虚拟环境之间的交互。最后,一套海底漫系统被开发出来,以验证整个漫游系统的可用性     

基于web网络优化协议的水质污染程度在线监测系统设计

针对传统人工水质污染程度检测工作效率低、实时监测能力不强的问题,设计并实现了基于web网络优化协议的实时在线水质污染程度自动监测系统,系统利用无线传感器网络节点对区域水源水质进行监测,通过无线分组通信技术与宽带网络对数据进行远程传送,工作人员可实现web实时在线的水质信息查询、管理控制、数据收集、报警提示等操作,基于web的水质监测系统,提升了系统的可扩展性、易用性以及实时性等;系统硬件包括传感器模块、无线通信模块、单片机外围电路、以太网接口模块等;系统软件设计了web网络优化协议、系统监测平台、远程参数设置、驱动程序等内容;应用该系统对西安市护城河的水质进行污染程度监测,部署20个传感器监测节点,1个监测子站节点,1个远程web监测主站,分别监测河水中pH值、总磷浓度TP、化学耗氧量(COD)、氨氮浓度,连续采样两天时间,通过仿真实验表明,该系统实现了100%的通信成功率,网络之间访问速度是传统网络协议的5~8倍,无线传感器网络与远程监测工作稳定可靠,通信速率满足实时监测要求,适用于对城市水源水质污染程度的实时在线监测。     

应用于一体化摄像机的自动聚焦搜索算法研究

一体化摄像机的自动聚焦过程就是镜头按照自动聚焦搜索算法寻找图像清晰度评价函数最大值的过程,自动聚焦搜索算法对自动聚焦过程的实时性和准确率影响很大。为了解决现有算法在光源场景和无细节场景下聚焦失败的问题,提出了一种基于场景预测的聚焦搜索算法,该算法对成像场景进行智能分析、判断并分类,在不同的场景下采用不同的搜索策略,提高了自动聚焦搜索的稳定性和准确率。同时,针对现有算法在散焦区判断聚焦曲线峰值方向困难的问题,引入模糊度评价模型,该模型能够准确判断聚焦曲线峰值方向,分析实验数据发现,新的算法在散焦区的聚焦速度提升了24.3%。实验证明,新的算法在基于海思Hi3518A处理器搭建的一体化摄像机成像系统中具有很高的应用价值。     

基于区域对比度的图像清晰度评价算法

高效、准确的图像清晰度评价是实现自动调焦的关键。在分析了现有图像清晰度评价方法优缺点的基础上,提出了一种基于图像区域对比度的清晰度评价新方法,建立和分析了评价函数的数学模型,并对航空摄像机采集的系列图像进行实验和仿真。与其他算法比较的结果表明:该方法具有精确度高、对比度明显等优点,能够应用于实际的图像清晰度评价和自动对焦中,克服了单纯依靠计算灰度差带来的不足,具有较高的实用性和可靠性。     

基于LoadRunner自动化应用程序接口的舰船装备软件测试系统设计与实现

针对舰船装备软件接口交互信息量大,利用现有动态测试技术对此类软件开展测试工作时效率较低,自动化测试水平亟待提高的现状,归纳分析了舰船装备软件测试系统的主要能力需求,研究了接口协议形式化、测试用例自动生成、测试用例自动驱动、通信接口转换等关键技术,并以上述技术为基础给出了舰船装备软件测试系统的体系架构设计方案,进而实现了一种基于LoadRunner自动化应用程序接口(LoadRunner Automation API)的舰船装备软件测试系统,为舰船装备软件提供了一种可行的自动化测试手段;该测试系统主要包括测试管理模块、测试用例生成模块、测试用例驱动模块和数据收集与分析模块;采用该测试系统能够有效提高舰船装备软件的测试效率。     

基于红外图像边缘特性的自动对焦技术

与可见光图像相比,红外图像的分辨率较低,景物边缘较为粗糙,传统的自动调焦技术无法直接用于红外热成像系统。为了解决这一问题,采用基于红外图像边缘特性的自动对焦算法,建立快速有效的对焦评价函数,驱动高精度光机闭环控制单元,以实现快速、准确的红外自动对焦。系统包含数字处理单元和运动控制单元。其中数字图像处理单元主要进行红外数字图像的采集,利用Roberts梯度算子提取红外图像中的信息量,并统计边缘点数以评价图像的清晰度,实时计算序列红外图像中细节和信息量的变化量和趋势,从而提供运动控制单元所需的位置给定。运动控制单元则主要进行调焦电机的控制及驱动,完成自动聚焦的过程控制。最后,通过实验证明了该方案的有效性。     

舰船嵌入式软件测试用例自动驱动研究

针对舰船嵌入式软件手动测试的弊端,首先从业务逻辑、接口类型等方面总结了舰船嵌入式软件的特点,从测试用例的建模、形式化转换以及用例的解析3个方面提出了测试用例自动驱动方案,在此基础上,根据舰船嵌入式软件的业务逻辑,研究了测试用例建模方法,包括测试用例数据模型、行为模型和测试用例模型特性,给出了测试用例自动驱动方法,并且以上述方法为基础对测试用例自动驱动平台进行了设计,给出了平台硬件组成和软件设计方案;最后,利用测试用例驱动平台对某软件进行了测试应用验证,验证结果表明利用测试用例驱动平台可以显著提高测试效率。     

基于ZigBee技术的水域污染远程智能监测系统设计

针对所监测水域范围较大实时监测能力不强,水质污染程度监测不准确等问题,提出构建基于基于ZigBee无线通信技术的智能水域污染程度监测系统,利用ZigBee无线通信技术与Internet网络将水质检测数据发送到远程水质监控中心进行汇总处理,监控中心的服务器可获取到所监控水域范围内所有水域的水质污染程度数据、污染发展趋势、主要污染物等信息。本文对水质检测传感器模块、ZigBee无线通信模块、单片机外围电路、模数转换电路等硬件进行了设计;系统软件设计了远程参数设置、驱动程序等内容。通过系统测试结果表明,该系统对于水质污染程度的检测准确率可达到98%以上,通信成功率达到100%,水质检测终端工作稳定可靠,通信速率满足实时监测要求,适用于各种水域环境的水质污染程度的监测需求。     

极紫外光刻动态气体锁抑制率的实验研究

开展了动态气体锁抑制率的实验研究,设计了一套极紫外真空动态气体锁实验验证系统;进行了真空抽气系统的详细设计,形成了具有实际可操作性的真空系统的最终布局;指出了该实验验证系统的验证方法;进行了动态气体锁实验,并对实验结果进行了分析,验证了动态气体锁理论模型和仿真结果的正确性。实验研究结果表明,当污染气体放气率恒定时,增加清洁气体总流量将使动态气体锁抑制率逐步增加;同等条件下动态气体锁抑制率不随污染气体放气率的改变而改变;当清洁气体总流量和污染气体放气率都恒定时,动态气体锁抑制率随清洁气体相对分子质量的增加而缓慢增加。该动态气体锁抑制率实验研究结果,能够为极紫外光刻机动态气体锁的研制提供实验依据。     

基于改进PSO-PID控制器的UDC散热优化研究

设计了一种基于改进PSO-PID控制器的海底数据中心(UDC)液冷装置，通过分析装置的散热性能与冷却液的流动性能，建立电机驱动模型，实时调整管道内部水流速度。同时该装置能够对附着于管道内部的杂质进行自清洁，有效地提高了UDC液冷装置控制系统的性能指标，降低管道内部热量分布不均匀等问题发生的概率。仿真实验结果表明，该液冷装置能够在合理的误差范围内动态调节水流速度，以低能耗获得较为优良的散热效果。     

光电子技术与器件 电视、电视技术

TN948．41 2005010475 一种摄像机自动标定方法的设计与实现=Design and implement of an automatic camera automatic calibration method[刊,中]／黄任飞(上海交通大学计算机集成制造研究所．上海(200030)),习俊通…∥测试技术学报,-2004, 18(2),-122-127 设计并实现了一种摄像机内外参数的自动标定方法: 提出了一种无伪的标定模板图像角点的自动提取,以及与对应物理空间坐标的匹配算法;以此结果作为标定基础数据,采用Tsai的两级标定法,获取了摄像机的内外参数;以     

摄像机的一种主动视觉标定方法

提出了一种快速高精度的摄像机主动视觉标定方法,建立了摄像机模型并详细分析了其各项参数的求解算法。标定时,令摄像机作一组二维的平移运动,采集圆孔靶标件的图像并计算圆心的像点坐标,同时记录摄像机的移动距离,得到标定所需的特征点。利用这些特征点计算摄像机标定参数,标定精度可达到0.005 mm。利用该方法定制的标定模块实现了摄像机的自动标定。该方法对摄像机运动的限制条件较少,并基本实现了摄像机模型参数的线性求解,为主动视觉系统的摄像机标定提供了一种有效的解决方案。     

椭偏光学显微成像系统聚焦评价函数的研究

自动聚焦技术在椭偏光学显微成像系统中是一项关键的技术。利用几种常用聚焦评价函数作为研究手段研究了这一过程。实验中采用硅基底表面人血纤维蛋白膜层和多元蛋白质芯片样品作为研究对象,研究了几种函数在自动聚焦过程中函数值的变化,以及噪音、样品区域选择对聚焦效果的影响。实验验证托普拉斯评价函数和Sobel评价函数可以满足系统的要求;采用多幅图像平均的方法可以有效降低噪音．当平均次数达到9次以上．系统噪音的影响就可以被降至有效评价的程度;沿同一锐边,选择不同的调焦区域．对聚焦过程基本没有影响;利用评价函数在实验中确定了倾斜平面成像的最佳聚焦平面,并与理论像平面吻合。实验证明利用聚焦评价函数可以成功实现自动聚焦技术在椭偏光学显微成像系统中的应用。