一、用线阵CCD非接触测量物体振动的实验(论文文献综述)
黄巧银[1](2021)在《火炮药室参数测量技术的研究》文中研究指明火炮药室参数是影响火炮性能的一个重要指标,精确的药室参数能够保证弹丸在药室内获得所需要的初速度和射击方向,直接影响着火炮的射击精度、射击准确性和射击安全性等作战效能评估指标。因此,对火炮药室参数的变化状况进行精密的测量是必不可少的步骤。但是由于火炮药室属于变径的多段组合锥形深管,管内径变化范围大,管体较长,椎体间有拐点,以及测量仪器受传感器技术限制等因素,使得火炮药室参数智能化测量难度较大,也是目前国内军工业的一个难题。本文在对火炮药室静态参数的测量原理和测量系统的结构及工作原理进行研究的基础上,利用激光位移智能传感技术、激光测量头非定心测径技术、电机驱动控制技术、增量式光栅尺位移测量技术及线阵CCD驱动和(Improved Adaptive Genetic Algorithm,IAGA)像点定位技术、信号采集、传输与处理技术,设计研究出了一套自动测量火炮药室参数的智能测量系统。解决了国内对药室参数测量仍通过手工推动测量结构和接触式测量的现状。本文的测量方法原理简单,充分发挥光电检测技术和智能传感器在测量技术上的应用优势,并且适用于不同型号、多种口径药室参数的测量。实验结果表明,火炮药室参数测量系统性能稳定,测量精度高,轴向进深和径向位移测量精度均小于0.1mm,药室体积测量的相对误差为0.296%,达到了系统设计的指标要求。
万山林[2](2020)在《地铁刚性接触网导线磨耗动态检测系统研究》文中提出接触网起着将牵引变电所的电能安全高效地传输至列车的作用,在电气化领域扮演着不可或缺的角色。在实际运行中,接触线随受电弓滑动取流产生磨耗,如不及时处理将直接影响受电弓受流质量进而影响列车的运行性能。因此,有必要对接触线磨损展开全面深入地探讨和分析。本文首先分析了接触线磨耗:弓网间的磨耗一般分为机械磨耗、电气磨耗两种,多数情况下两种磨耗并存。受电弓滑板表面不平滑以及接触线不平顺性等均会引起接触线不规则磨耗。在悬挂刚度较大部位,受电弓滑板跟随接触线的性能有所降低,容易出现硬点,加剧接触线磨耗,甚至出现离线、拉弧现象。通过机器视觉、图像处理技术对地铁刚性接触网进行检测。首先,通过双目交汇测量原理构建检测模型。其次,标定出相机的内外参数,提高检测精度。最后通过图像处理进行定位、滤波,获取接触线边缘,测量出其磨耗大小。在结合上述检测机制的基础上,本文通过研究初步确定了地铁接触线磨耗检测系统的设备参数。选取两台高速线阵摄像机对接触线进行高效实时采集,借助振动补偿单元对误差进行修正,实现对接触线运行工况的精准非接触式监测,了解接触线实际运行情况。最后通过实验证明:本系统性能可靠,检测精度达到了0.5mm以内。此外,本文对双目视觉应用于地铁过程中可能产生的误差展开了研究,推导出了列车振动误差补偿关系式,以此实现对误差的有效补偿。本文设计的是一套非接触检测系统,所以在实际应用中不会对接触网运行产生任何干扰,通过检验证明,本系统性能稳定、且具有良好的鲁棒性。
徐静静[3](2019)在《离子电推进器测量方法研究》文中研究说明近年来,随着离子电推进技术的不断发展,在航空控制和推进等方面的应用越来越广泛。目前对推力的测量主要有天平法、激光干涉法等。因离子电推进器产生的推力仅为毫牛(mN)量级,且受周围环境的影响较大,从而在测量时会产生较大误差。针对离子电推进器的推力难以测量这个问题,本文提出一种非接触式激光测量法来实现对离子电推进器的推力测量。与传统的推力测量方法相比,该系统具有精度高、结构简单等特点。基于别费尔德-布朗效应,论文首先分析比较了传统微推力测量的优缺点,将单摆结构与非接触式激光测量技术相结合,搭建离子电推进器的推力测量平台。对比非接触激光测量的两种经典入射方式,根据本课题的实验需要,提出一种新型的三角测量方法(动态斜射式激光三角测量法)。同时对该测试平台的机械误差进行了分析,从理论上验证了该推力测试平台的可行性。系统基于STC89C52单片机,采用硬件和软件相结合的方法,把线阵CCD采集到的输出信号用信号处理电路处理,得到较为稳定的图像模拟电信号。将采集到的信息经串口通信传输到上位机中,实现离子电推进器推力的准确测量。通过校准实验,该推力测量平台具有良好的重复性,基本满足课题需要。对离子电推进器进行推力测量实验,结果表明该平台用来测量离子电推进器产生的推力是可行的,可以达到课题设计之初的功能与性能。
吴艳芳[4](2019)在《基于多传感器数据融合的微振动探测系统研究》文中研究表明激光微振动测量具有精度高、远距离、非接触等优点,被广泛应用到国防安全、打击犯罪、工业检测、生物医学等领域。激光测振主要包括激光反射法、激光干涉法、激光散斑法。激光反射法要求发射和接收分离,布置起来比较麻烦。激光干涉法对光源相干性要求高,光路比较复杂。相比之下,激光散斑法克服了前两种方法的缺点,光路简单,容易布置,是一种新型的微振动探测方法。数据融合通过融合多方面的数据,提高系统的分辨能力,是信号处理领域的一个研究热点。本论文研究多传感器数据融合在激光散斑微振动测量领域的应用,立题新颖,研究结果具有一定的应用价值。论文首先以多种中英文语音为微振动激励源,以532nm单频激光器照射振动表面产生空间散斑,在不同探测距离下,采用线阵CCD多通道记录散斑信息。然后将采集的信息进行预处理,还原为语音信号,采用直接多通道融合、先单通道预处理后多通道融合、先多通道融合然后单通道处理三种方法对还原的语音信号进行处理,探索这三种处理方法对提高解调信号性能的优劣程度。最后用分段信噪比(segSNR)方法评估中文环境的信号质量,用主观语音质量评估(PESQ)方法评估英文环境的信号质量。结果表明,不同测试距离下,三种处理方法均能提高信号质量,具有很好的鲁棒性。采用segSNR的评估方法时,对于无权重的延时叠加方法(nwds)和基于相位变换的延时叠加方法(phatds),先多通道融合后单通道处理方法效果最优,先单通道处理后多通道融合方法效果居中,直接多通道融合方法效果较差;对于基于相位差的滤波方法(pbf),先单通道处理后多通道融合方法最优,先多通道融合后单通道处理方法居中,直接多通道融合方法较差。采用PESQ的评估方法时,先多通道融合后单通道处理的方法最优,直接多通道融合方法居中,先单通道处理后多通道融合的方法较差。
邵伟业[5](2019)在《基于图像处理的立铣刀磨损在机检测系统研发》文中进行了进一步梳理随着数控加工技术在装备制造领域的大规模应用,现代机械制造业对高精度、高效率、高自动化的加工方式的追求日益高涨。切削刀具作为加工工艺系统的重要组成部分,其几何尺寸和磨损状态对切削加工的精度和效率影响重大,尤其是在航空制造领域,航空构件结构复杂、材料去除率高,刀具使用量大。刀具磨损在机测量是高效率,高自动化加工的必然要求,对提高数控加工精度和效率具有重要意义。因此本文以圆柱立铣刀为研究对象,基于图像处理技术,研究和开发了一套刀具磨损在机检测系统,为立铣刀磨损研究提供数据支持。论文主要研究工作包括:1)对刀具磨损的基本形态和特征进行了分析,介绍了刀具的磨钝标准,对立铣刀磨损进行了量化分析。针对圆柱立铣刀后刀面磨损测量困难的问题,从铣削微元角度分析出铣刀磨损量和刀具径向尺寸变化的关系,将刀具磨损量的测量转化为刀具径向尺寸的测量。通过研究分析立铣刀表面几何特征,给出了立铣刀径向尺寸的测量原理。2)设计了基于图像处理技术的铣刀径向尺寸在机测量方案,结合QLM27100-5X型加工中心设计了测量系统的整体硬件结构。根据测量系统的需求,对图像传感器、嵌入式处理器、A/D转换器和光源系统等重要组成部件进行了需求分析和选型。研究了测量系统软件的整体结构和功能模块,总结了软件核心功能的设计要点,以Keil MDK和MATLAB为软件开发环境,对系统硬件控制、图像采集传输、图像边缘提取和径向尺寸测量等程序进行编写。3)设计了测量系统的图像采集和图像预处理方案。使用STM32微控制器驱动线阵CCD传感器,进行图像采集和USB传输。在滤波降噪方面,采用自适应中值滤波和加权均值滤波相结合的混合滤波算法。在图像分割方面,通过对比分析基于全局阈值和基于梯度图像的图像分割算法,验证了基于改进梯度图像的分水岭算法进行刀具图像分割的有效性,使得系统能够稳定提取待测刀具图像的单像素边缘。4)通过亚像素边缘检测算法提取待测刀具图像的亚像素边缘,以提高刀具径向尺寸的测量精度。研究分析了系统的测量误差,使用线性标定法对测量系统进行标定,消除了测量系统的系统误差,并进行了刀具径向尺寸的测量实验。
龙威[6](2019)在《基于图像处理的激光测厚系统的设计》文中提出锂电池极片的厚度控制在锂电池生产制造过程中是非常关键的一环,它直接决定了锂电池的容量、充放电速度、循环寿命等各项性能指标。因此,对锂电池极片的厚度进行测量显得尤为重要。传统的人工检测方法,劳动强度大,产品的质量得不到保证。为了实现工业生产中锂电池极片厚度的高质量测量,本文研制了一款基于图像处理,以Zynq-7010和面阵CCD为核心的锂电池极片激光测厚系统。主要研究内容如下:1、图像采集光路结构的研究。分析了激光三角位移测量法和同步双光路差动式测厚法,对激光测厚系统的检测原理进行全面的了解,确定图像采集光路测量结构。2、激光测厚系统的总体框架研究。通过图像处理硬件平台(Zynq)、图像采集系统的硬件选型(激光器,镜头,相机)、千兆以太网接口部分等来实现系统的总体方案设计。3、激光测厚系统的图像处理算法研究。对光点图像进行预处理,Hough变换识别圆,通过对比几种常用的亚像素光点中心定位算法的优缺点,来选择适合本系统检测对象的亚像素定位光点中心算法。4、系统的软硬件协同处理与硬件加速研究。对系统软硬件的功能进行划分,利用FPGA实现相关的图像处理算法,将算法封装为IP核作为ARM端的外设,实现软硬件协同处理,使用Vivado HLS对图像处理算法进行硬件设计。5、系统软件研究。完成Linux嵌入式系统的搭建与移植,利用QT对上位机界面进行设计。最后对该系统的图像采集光学结构和Zynq图像处理平台进行搭建和调试,采用标准锂电池极片作为测量对象。在实验室条件下,对该系统的精度和稳定性进行了测试。实验结果表明,该系统测量锂电池极片厚度的精度达到1um,示值误差不超过±3um。满足锂电池极片在生产过程中对厚度检测的要求,具有良好的应用前景。
白金池[7](2019)在《基于机器视觉的异形复杂零件图像采集与检测研究》文中提出在传统测量方法逐渐不能适应现代工业快速发展的情况下,检测手段正在由接触式测量向非接触式测量转变。在非接触式测量领域中,以机器视觉为基础的图像检测技术在诸多方面具有优异性能,因而得到了广泛的关注与应用。异形零件存在无法用解析几何准确描述的空间自由曲面,传统检测手段对其的检测效率较低,检测效果较差,存在一定的检测难度。为了解决该问题,本文对基于机器视觉的异形零件图像采集与检测进行了研究,旨在通过图像检测技术提高异形零件的检测效率与测量精度。文本的主要研究内容如下:(1)以线阵CCD为主要的图像采集设备,分析了CCD图像传感器的图像采集原理,由原理出发建立了线阵相机成像过程中的数学模型,从该模型中提取出影响线阵相机成像精度的关键参数:像素灰度值与像素列标。(2)对成像系统的四个坐标系进行了分析,通过四个坐标系之间的转换矩阵说明了实物与图像之间的映射关系,对映射中存在的非线性因素─几何畸变进行了研究,提出了一种基于神经网络的畸变矫正方法。实验证明,该方法比传统的多项式拟合矫正法具有更好的矫正效果。(3)对线阵相机的图像采集过程进行了分析,得出了制约线阵相机采样精度的主要因素是扫描机构无法精确控制采样坐标。本文提出了一种融合光栅尺的图像采集方法,该方法不仅能够实现线阵相机的高精度图像采集,还可以将采样精度提升至亚像素级。基于该方法搭建了图像采集平台,对待测件进行了实测,取得了良好的检测效果,最高测量精度可以达到1μm。(4)分析了用传统边缘检测算法对异形曲线进行检测存在的不足,即检测精度均停留在像素级别,当图像分辨率低时会产生较大的测量误差。提出了一种亚像素边缘检测算法,该算法能够对异形曲线进行像素内的精确拟合,提高了测量精度。由拟合曲线可以得到能够近似描述异形曲线的解析函数,从而获得异形曲线上所有点的位置坐标。
周宏[8](2019)在《汽车同步带齿形测量装置设计与分析》文中研究表明汽车同步带是汽车发动机正时传动系统中重要的传动件,其齿形尺寸参数对同步带的带齿啮合、传动噪声及使用寿命具有直接影响,故为确保汽车同步带产品质量,需要对汽车同步带齿形尺寸参数进行检测,目前常见的齿形检测方法存在检测效率低、人为因素影响大、只适用于抽检等问题,制约了我国汽车同步带产品质量的提高。通过对目前常见的汽车同步带齿形尺寸参数测量方法的分析,并结合工业生产中机械零件结构尺寸的测量方法,提出了一种基于激光三角法的非接触式汽车同步带齿形测量方案。根据非接触式同步带齿形测量方案设计了以齿形测量系统、主传动系统、张紧力施加系统为关键部件的汽车同步带齿形测量装置,并对装置的控制系统和软件测量操作界面进行了设计,分析了装置存在的系统误差。针对激光位移传感器采集到的汽车同步带齿形轮廓数据,提出了由数据预处理、特征点提取、数据分离和轮廓分段拟合组成的齿形参数获取方案。基于斜率差分特征点提取改进算法,对ZA型汽车同步带齿形轮廓进行特征点提取及分割,提高了齿形轮廓特征点提取和数据分离精度。通过将本文设计的齿形装置对ZA型汽车同步带齿形参数测量结果与商用电子显微镜测量结果进行对比,验证了齿形测量装置测量结果的准确性和快速性。本文研制的汽车同步带齿形测量装置测量速度快,测量结果准确可靠,该装置的研发对提高国产汽车同步带齿形精度,降低传动过程中的振动和噪声具有重要意义。
徐正安[9](2012)在《基于FPGA的线阵CCD测量系统的设计》文中进行了进一步梳理线阵CCD测量系统是一种基于非接触的测量系统,由于它具有测量精度高、处理速度快、抗干扰能力强等优点,现已成为测量领域研究的热点,并被广泛应用于尺寸测量、字符识别、图像扫描等领域。本文设计了一种基于FPGA的线阵CCD测量系统。首先分析了CCD的工作原理和主要性能指标,并对CCD的噪声抑制机制进行了探讨同时验证了基于FPGA的CCD测量系统的可行性。在理论方面对本系统在单缝衍射光强测量和物体振动测量这两个方面的应用做了一些研究并提出了相应的算法。在具体设计方面主要从硬件设计和软件设计着手,对本系统的主要芯片进行了型号选择并设计出主要模块的电路原理图,通过对主要芯片的时序分析设计出相应的verilog和C程序。在系统板的设计过程中充分考虑到CCD易饱和的特点,因此设计了利用按键来改变CCD的积分时间的方法。最后对本系统的硬件调试进行了分析,并利用此系统在实验室光照环境下做了一些光强测量方面的实验,并对测量结果进行了一些误差分析。论文已完成基于FPGA的CCD测量系统主板和接口板的PCB设计,并编写了所有部件的驱动控制程序,可实现对空间光强分布的实时测量。
闫思家[10](2012)在《激光测量目标角振动的研究》文中研究说明激光测量技术是一种高精度、高效率、无损伤的测量技术,因其能够远距离、非接触测量,现已广泛应用在测量目标微小振动、运动速度及微小形变等方面。数字散斑相关方法相比其他激光测量技术,除能够非接触、全场测量外,还具有光路简单、对测量环境要求低、无需处理干涉条纹、无需经显影定影等过程处理、可实现实时测量以及操作简单等优点,在测量物体的离面位移、面内位移及粒子移动等方面应用广泛。本文基于数字散斑相关方法原理,提出了一套基于FPGA的激光散斑法实时测量目标角振动的方案,并构建了一套测量系统,该系统具有实时快速、可实现动态测量且成本较低、结构简单等特点,并利用本测量系统研究了目标物体的振动情况。本论文主要内容包括:1.阐述了数字散斑相关方法(DSCM)的基本理论,并简单介绍了几种相关搜索方法。2.重点介绍激光测量目标角振动的系统总体设计方案,阐述了系统工作原理、工作流程以及散斑图像的产生机制等。因高速面阵CCD价格昂贵以及传统数字散斑相关方法处理相关运算速率低,为降低成本且能够实现实时快速、动态测量,本测量系统选用线阵CCD探测散斑图像,利用FPGA并行处理数据速度快的特点而选用FPGA进行相关运算。3.阐述了测量系统的硬件设计与实现。详细介绍了系统硬件各部分的选型,以及系统电源、FPGA配置电路、线阵CCD驱动电路、CCD输出信号调理电路、A/D转换电路的电路设计。4.介绍了测量系统的逻辑设计与实现,使用Verilog-HDL语言在FPGA上完成CCD驱动时序的产生、散斑图像的存储与相关运算以及最终结果的输出。5.根据激光测量目标角振动原理构建了实验平台。首先通过对二维图像的重构验证了测量系统的可行性,然后利用本测量系统测量了由信号发生器驱动的扬声器的振动情况,得到了扬声器振动的轨迹、角振动幅度和频率信息。
二、用线阵CCD非接触测量物体振动的实验(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用线阵CCD非接触测量物体振动的实验(论文提纲范文)
(1)火炮药室参数测量技术的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究目的和意义 |
1.2 火炮药室参数测量的研究现状 |
1.3 论文的主要研究内容及章节安排 |
1.3.1 论文主要研究内容 |
1.3.2 论文章节安排 |
第2章 药室参数测量技术理论研究 |
2.1 药室参数测量技术分析对比 |
2.2 药室径向激光三角法测量原理 |
2.3 线阵CCD工作原理及主要性能指标 |
2.4 线阵CCD像点定位算法研究 |
2.4.1 质心定位算法 |
2.4.2 AGA像点定位 |
2.5 药室轴向光栅传感器测量原理 |
2.5.1 增量式光栅传感器工作原理 |
2.5.2 光栅细分技术 |
2.5.3 四倍频辨向细分技术 |
2.6 步进电机驱动控制原理 |
2.6.1 两相混合式步进电机工作原理 |
2.6.2 电机细分控制理论 |
2.6.3 SPWM技术 |
第3章 药室参数测量系统总体方案设计 |
3.1 药室参数测量实现方案 |
3.2 药室参数测量系统光学方案设计 |
3.3 药室参数测量系统电子学方案设计 |
第4章 药室轴向进深测量单元设计与实现 |
4.1 电机控制单元方案设计与实现 |
4.2 细分驱动控制FPGA逻辑设计与实现 |
4.2.1 频率和地址产生模块实现 |
4.2.2 数据存储和换相模块实现 |
4.2.3 SPWM调制和电流分配模块实现 |
4.3 光栅信号处理单元方案设计与实现 |
4.4 光栅信号预处理电路设计 |
4.5 光栅信号处理FPGA逻辑设计与实现 |
第5章 药室径向测量单元设计与实现 |
5.1 药室径向测量单元方案设计 |
5.2 药室径向测量单元硬件电路设计 |
5.2.1 CCD驱动电路设计 |
5.2.2 信号调理电路设计 |
5.2.3 数据转换接口电路设计 |
5.2.4 数据通信接口电路设计 |
5.3 药室径向测量单元 FPGA 逻辑设计与实现 |
5.3.1 CCD驱动控制与实现 |
5.3.2 A/D驱动控制与实现 |
5.3.3 异步FIFO数据缓存实现 |
5.3.4 数据通信模块实现 |
5.4 药室径向测量单元软件处理设计与实现 |
5.4.1 径向测量单元数据处理 |
5.4.2 IAGA像点定位实现 |
5.4.3 算法性能分析 |
第6章 数据处理及误差分析 |
6.1 数据拟合处理 |
6.2 上位机软件设计与实现 |
6.3 系统测量结果与误差分析 |
总结 |
参考文献 |
致谢 |
(2)地铁刚性接触网导线磨耗动态检测系统研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 接触网检测技术 |
1.2.2 接触线磨耗检测 |
1.3 本文研究内容 |
2 接触线磨耗分析 |
2.1 弓网系统简介 |
2.1.1 刚性接触网概要 |
2.1.2 接触线基本特点 |
2.1.3 受电弓及滑板基本概述 |
2.2 接触线磨耗原因分析 |
2.2.1 接触线磨耗概述 |
2.2.2 接触线不平滑磨耗 |
2.2.3 受电弓碳滑板不规则磨耗 |
2.2.4 电接触不良引起弓网电气磨耗 |
2.2.5 电压差引起弓网电气磨耗 |
2.2.6 化学磨耗 |
2.3 接触线磨耗加剧分析 |
2.3.1 接触压力越大磨耗越大 |
2.3.2 接触悬挂刚度较大部位的异常磨耗 |
2.3.3 加速区段磨耗加剧 |
2.4 小结 |
3 接触线磨耗检测原理 |
3.1 线阵CCD相机工作原理 |
3.2 双线阵CCD(双目视觉)检测原理 |
3.2.1 视觉角度理论分析 |
3.2.2 双目交汇测量原理 |
3.2.3 系统相机标定方法 |
3.3 小结 |
4 图像处理的关键性技术研究 |
4.1 目标物体粗定位 |
4.2 帧间预测与跟踪 |
4.3 图像边缘检测与提取 |
4.3.1 边缘检测与提取过程概述 |
4.3.2 Sobel算子 |
4.3.3 Prewitt边缘算子 |
4.3.4 Laplacian算子 |
4.3.5 LoG边缘算子 |
4.3.6 Canny边缘算子 |
4.4 图像滤波方法 |
4.4.1 递归逼近高斯滤波 |
4.4.2 小波变换去噪法 |
4.4.3 边缘点检测识别 |
4.5 边缘检测方法的分析比较 |
4.6 小结 |
5 地铁刚性接触网导线磨耗检测硬件构成 |
5.1 数据采集单元 |
5.1.1 高速线阵CCD相机 |
5.1.2 镜头 |
5.1.3 补光光源 |
5.1.4 图像采集卡 |
5.1.5 相机同步采集触发 |
5.2 数据处理单元 |
5.3 振动补偿单元 |
5.4 小结 |
6 地铁刚性接触网导线磨耗动态检测系统 |
6.1 弓网图像处理 |
6.2 系统检测原理 |
6.3 系统性能实验 |
6.3.1 实验过程 |
6.3.2 实验结果 |
6.4 误差分析 |
6.4.1 环境干扰引起的误差 |
6.4.2 系统标定误差 |
6.4.3 车体振动产生的误差 |
6.5 小结 |
7 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)离子电推进器测量方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的背景与研究意义 |
1.1.1 问题的提出 |
1.1.2 课题的研究意义 |
1.2 离子电推进器的研究现状 |
1.2.1 国外离子电推进器的发展状况 |
1.2.2 国内离子电推进器的发展状况 |
1.3 激光三角测量技术的研究现状 |
1.3.1 国外激光三角测量技术的发展状况 |
1.3.2 国内激光三角测量技术的发展状况 |
1.4 本文主要工作 |
第2章 测量方案设计及系统模型研究 |
2.1 离子电推进器的推力测量方法选择 |
2.2 离子电推进器的推力测试平台 |
2.3 激光三角测距系统的研究 |
2.3.1 Scheimpflug条件 |
2.3.2 直射式激光三角法 |
2.3.3 斜射式激光三角法 |
2.3.4 动态斜射式激光三角位移法 |
2.4 系统机械误差分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 硬件电路的设计 |
3.1 半导体激光器的选择 |
3.2 光电接收器的驱动电路设计 |
3.2.1 光电接收器的选择 |
3.2.2 TCD1500C的基本特性及工作原理 |
3.2.3 TCD1500C的驱动电路设计 |
3.3 信号处理电路设计 |
3.3.1 前置放大电路设计 |
3.3.2 二阶巴特沃斯滤波电路 |
3.4 信号采集电路设计 |
3.4.1 信号采集电路选择 |
3.4.2 XPT2046 的工作时序和工作模式 |
3.4.3 接口电路设计 |
3.5 单片机与PC机的串行通信 |
3.6 本章小结 |
第4章 单片机测量系统的软件设计及调试 |
4.1 系统软件整体流程 |
4.2 线阵CCD驱动设计 |
4.2.1 调试过程 |
4.3 A/D采样部分 |
4.4 串行通讯部分 |
4.4.1 串行通讯概述 |
4.4.2 可编程串口资源 |
4.4.3 串口通讯流程图 |
4.4.4 调试过程 |
4.5 本章小结 |
第5章 离子电推进器测量系统调试及实验结果 |
5.1 试验准备工作 |
5.1.1 实验平台搭建 |
5.1.2 线阵CCD光斑信号调试 |
5.2 离子电推进器推力测量平台的数据分析及处理 |
5.2.1 重复性分析 |
5.2.2 精度分析 |
5.2.3 死区分析 |
5.3 离子电推进器的推力测量 |
5.4 误差分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
附录 |
附录1 |
参考文献 |
致谢 |
(4)基于多传感器数据融合的微振动探测系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和研究意义 |
1.1.1 激光振动探测技术概述 |
1.1.2 激光振动探测的应用 |
1.2 激光语音振动探测的国内外研究进展 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 多传感器数据融合研究背景 |
1.4 本论文的主要研究内容及组织架构 |
第二章 微振动探测及信号处理基本理论 |
2.1 散斑的产生及应用 |
2.2 多通道数据融合算法理论 |
2.2.1 基于相位差的滤波方法 |
2.2.2 延时-叠加波束形成方法 |
2.2.3 时延估计与盲源分离技术 |
2.3 单通道处理算法理论 |
2.3.1 基于自适应增益平均的谱减法理论 |
2.3.2 基于多窗口估计的小波阈值维纳滤波算法理论 |
2.3.3 基于最小均方误差短时谱幅度估计算法理论 |
2.3.4 基于预白化的子空间算法理论 |
2.4 语音质量评价方法理论 |
2.4.1 信噪比与分段信噪比 |
2.4.2 主观语音质量评估 |
2.5 本章小结 |
第三章 微振动探测实验系统设计及信号处理 |
3.1 微振动探测实验系统设计 |
3.1.1 系统硬件选择 |
3.1.2 系统软件选择 |
3.1.3 实验步骤介绍 |
3.2 微振动信号处理 |
3.3 本章小结 |
第四章 微振动探测实验结果及分析 |
4.1 相同距离的不同音频实验及结果分析 |
4.1.1 单源音频实验结果及分析 |
4.1.2 多源音频实验结果及分析 |
4.1.3 音乐音频实验结果及分析 |
4.2 相同音频的不同距离实验及结果分析 |
4.2.1 单源音频的不同距离实验 |
4.2.2 多源音频的不同距离实验 |
4.2.3 音乐音频的不同距离实验 |
4.3 中英文语音实验的可懂度分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)基于图像处理的立铣刀磨损在机检测系统研发(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 刀具径向尺寸测量技术研究现状 |
1.2.2 刀具磨损状态检测技术研究现状 |
1.3 目前存在的问题 |
1.4 论文研究的主要内容 |
第二章 刀具径向尺寸在机测量系统的总体方案 |
2.1 刀具磨损的量化分析 |
2.1.1 刀具的磨钝标准 |
2.1.2 立铣刀的磨损与径向尺寸变化关系 |
2.2 立铣刀径向尺寸测量原理与测量方案 |
2.2.1 立铣刀径向尺寸的测量原理 |
2.2.2 刀具径向尺寸测量方案 |
2.2.3 测量系统的整体结构 |
2.3 系统硬件的需求分析和选型 |
2.3.1 图像传感器 |
2.3.2 嵌入式处理器 |
2.3.3 A/D转换器 |
2.3.4 光源及照明系统 |
2.4 系统软件结构及设计要点 |
2.4.1 系统软件结构与功能模块 |
2.4.2 系统程序软件的设计要点 |
2.5 本章小结 |
第三章 刀具图像采集和预处理算法设计及实现 |
3.1 图像传感器驱动脉冲的产生 |
3.1.1 微控制器STM32 的时钟总线 |
3.1.2 基准时钟脉冲信号的产生 |
3.1.3 基于中断方式生成驱动脉冲 |
3.1.4 基于DMA方式生成驱动脉冲 |
3.2 刀具图像数据采集和数据传输实现 |
3.2.1 保证图像数据完整性的采样策略 |
3.2.2 图像数据的USB传输实现 |
3.3 图像滤波去噪方法 |
3.3.1 图像噪声来源及常见类型 |
3.3.2 图像滤波算法 |
3.4 图像分割算法设计 |
3.4.1 基于灰度的全局阈值分割算法 |
3.4.2 灰度梯度 |
3.4.3 基于灰度梯度的图像分割算法 |
3.5 图像像素级边缘检测算法设计 |
3.5.1 一维图像的像素级边缘检测算法设计 |
3.5.2 二维图像的像素级边缘检测算法分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 刀具图像的亚像素边缘检测技术 |
4.1 径向尺寸测量的精度分析 |
4.2 亚像素边缘检测算法的对比研究 |
4.2.1 曲线拟合法 |
4.2.2 插值法 |
4.2.3 矩方法 |
4.2.4 亚像素边缘检测方案的对比 |
4.3 二维图像的亚像素边缘检测算法及实现 |
4.3.1 二维灰度矩边缘检测原理 |
4.3.2 灰度矩的7×7 模板系数 |
4.3.3 亚像素边缘检测效果 |
4.4 尺寸测量系统的标定 |
4.4.1 尺寸测量的系统误差 |
4.4.2 测量系统标定校准 |
4.5 刀具径向尺寸测量实验 |
4.6 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(6)基于图像处理的激光测厚系统的设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 课题来源 |
1.3 测厚技术国内外发展研究现状 |
1.4 论文工作与章节安排 |
1.5 本章小结 |
第二章 激光测厚系统总体方案 |
2.1 激光测厚原理 |
2.1.1 激光回波分析法 |
2.1.2 激光三角位移测量法 |
2.1.3 同步双光路差动式测厚法 |
2.2 激光测厚系统结构设计 |
2.3 激光测厚系统硬件平台 |
2.3.1 图像处理硬件平台 |
2.3.2 图像采集系统的硬件设计 |
2.3.3 千兆以太网接口 |
2.4 本章小结 |
第三章 激光测厚系统图像处理算法 |
3.1 图像预处理 |
3.2 HOUGH变换识别圆获取光点位置 |
3.3 亚像素细分技术 |
3.4 亚像素定位光点中心原理 |
3.5 亚像素定位光点中心算法设计 |
3.5.1 插值法的亚像素定位光点中心算法 |
3.5.2 矩方法的亚像素定位光点中心算法 |
3.5.3 灰度质心法的亚像素定位光点中心算法 |
3.6 本章小结 |
第四章 系统的软硬件协同处理与硬件加速设计 |
4.1 软硬件协同处理设计 |
4.1.1 PS与PL的交互 |
4.2 PS与PL的数据交互方式 |
4.2.1 AXI协议介绍 |
4.2.2 AXI接口协议分类 |
4.3 VIDEO DMA组件 |
4.3.1 VIDEO DMA高速数据传输 |
4.3.2 VIDEO DMA配置 |
4.4 算法硬件设计 |
4.4.1 VIVADO HLS简介 |
4.4.2 VIVADO HLS实现方式 |
4.4.3 VIVADO HLS硬件加速 |
4.5 图像预处理硬件加速设计 |
4.5.1 图像滤波 |
4.5.2 VIVADO HLS图像滤波的实现 |
4.6 本章小结 |
第五章 系统软件设计 |
5.1 LINUX嵌入式系统 |
5.2 ZYNQ上LINUX系统的搭建 |
5.2.1 LINUX内核配置与编译 |
5.2.2 设备树制作 |
5.2.3 LINUX系统文件 |
5.2.4 ZYNQ启动文件 |
5.2.5 嵌入式LINUX系统移植 |
5.3 ZYNQ图形界面设计 |
5.3.1 QT环境的搭建 |
5.3.2 ZYNQ嵌入式移植 |
5.3.3 上位机操作界面 |
5.4 本章小结 |
第六章 系统测试与误差分析 |
6.1 测试环境搭建 |
6.2 系统性能测试 |
6.2.1 系统精度测试 |
6.2.2 系统稳定性测试 |
6.3 环境因素误差分析及实验验证 |
6.3.1 温度变化误差分析 |
6.3.2 空气流动误差分析 |
6.3.3 激光强度误差分析 |
6.4 本章小结 |
结论 |
总结 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A (攻读学位期间发表的论文) |
(7)基于机器视觉的异形复杂零件图像采集与检测研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 机器视觉理论的形成与发展 |
1.3 异形零件的图像采集与检测 |
1.3.1 异形零件 |
1.3.2 图像的采集 |
1.3.3 图像的检测 |
1.4 论文的主要内容及结构框架 |
2 线阵CCD高精度图像采集原理 |
2.1 CCD传感器的工作原理 |
2.1.1 电荷的产生与收集 |
2.1.2 电荷的转移与输出 |
2.2 线阵CCD图像采集原理 |
2.3 本章小结 |
3 基于神经网络的线阵相机几何畸变矫正 |
3.1 相机成像模型 |
3.1.1 成像系统坐标系 |
3.1.2 非线性成像模型 |
3.2 几何畸变矫正 |
3.2.1 基于多项式拟合的矫正方法 |
3.2.2 基于人工神经网络的矫正方法 |
3.3 本章小结 |
4 线阵CCD融合光栅尺的高精度图像采集与检测 |
4.1 线阵相机扫描坐标的获取 |
4.2 光栅尺的测量原理 |
4.2.1 莫尔条纹 |
4.2.2 光栅尺测距原理 |
4.3 线阵CCD融合光栅尺的高精度图像采集方法 |
4.3.1 高精度图像采集原理 |
4.3.2图像采集平台及实验 |
4.4 亚像素图像采集与尺寸测量 |
4.5 本章小结 |
5 异形曲线亚像素边缘检测算法 |
5.1 边缘检测的基本概念 |
5.1.1 孤立点的检测 |
5.1.2 线与边缘的检测 |
5.1.3 边缘检测算子 |
5.2 异形曲线边缘检测算法 |
5.3 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(8)汽车同步带齿形测量装置设计与分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 汽车同步带分类 |
1.3 工业零件检测方法研究 |
1.3.1 接触式检测技术 |
1.3.2 基于机器视觉的图像检测技术 |
1.3.3 激光三角检测技术 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 汽车同步带齿形测量原理及方案研究 |
2.1 汽车同步带齿形尺寸测量方法分析 |
2.2 激光三角法测量原理 |
2.2.1 斯凯普夫拉格条件 |
2.2.2 直射式激光三角法测量原理 |
2.2.3 斜射式激光三角法测量原理 |
2.2.4 测量方法比较及选定 |
2.3 基于激光三角法汽车同步带齿形测量方案 |
2.3.1 汽车同步带齿形测量系统 |
2.3.2 汽车同步带齿形轮廓采集方案 |
2.4 本章小结 |
第3章 汽车同步带齿形测量装置总体设计与分析 |
3.1 汽车同步带齿形测量装置结构总体设计 |
3.1.1 设计任务及设计要求 |
3.1.2 装置总体结构设计 |
3.2 汽车同步带齿形测量装置关键结构设计 |
3.2.1 齿形测量系统结构设计 |
3.2.2 主传动系统结构设计 |
3.2.3 张紧力施加系统结构设计 |
3.3 汽车同步带齿形测量装置控制系统设计 |
3.3.1 齿形测量试验控制原理设计 |
3.3.2 控制系统软件界面设计 |
3.4 测量装置的误差分析 |
3.4.1 主传动系统速度波动对测量误差影响分析 |
3.4.2 固定端及滑动端带轮轴变形对测量误差影响分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 汽车同步带齿形测量数据预处理及拟合方法研究 |
4.1 数据滤波处理 |
4.1.1 移动均值平滑滤波处理 |
4.1.2 中值平滑滤波处理 |
4.1.3 一维高斯平滑滤波处理 |
4.1.4 齿形测量数据滤波方法对比及选定 |
4.2 汽车同步带齿形特征点提取及测量数据分离 |
4.2.1 汽车同步带齿形截面轮廓特征分析 |
4.2.2 特征点提取方法研究 |
4.2.3 齿形测量数据分离 |
4.3 汽车同步带齿形轮廓曲线拟合 |
4.3.1 最小二乘法拟合原理 |
4.3.2 齿形轮廓分段拟合 |
4.4 本章小结 |
第5章 汽车同步带齿形测量装置试验分析及评价 |
5.1 汽车同步带齿形参数的求解 |
5.2 汽车同步带齿形参数测量试验 |
5.2.1 ZA型汽车同步带齿型主要参数测量试验 |
5.2.2 ZA型汽车同步带齿型次要参数测量试验 |
5.3 汽车同步带齿形参数测量结果对比分析及评价 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 攻读学位期间取得的成果 |
致谢 |
(9)基于FPGA的线阵CCD测量系统的设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 论文的研究背景及意义 |
1.2 CCD 器件发展现状 |
1.3 本论文的研究内容及结构安排 |
1.3.1 论文研究内容 |
1.3.2 论文结构安排 |
2 CCD 介绍和噪声分析 |
2.1 CCD 的工作原理 |
2.2 线阵 CCD 的结构 |
2.3 线阵 CCD 的主要噪声和系统噪声分析 |
2.3.1 噪声分类 |
2.3.2 抑制 CCD 图像传感器噪声的一般方法 |
2.3.3 相关双采样(CDS) |
2.4 线阵 CCD 的驱动方法 |
2.5 本章小结 |
3 测量系统的原理和算法研究 |
3.1 测量系统整体介绍 |
3.2 测量系统的典型应用 |
3.3 单缝衍射光强测量的原理分析 |
3.4 振动测量的原理和实现方法 |
3.4.1 基本原理 |
3.4.2 一阶导数实现方法 |
3.4.3 拉普拉斯算子实现方法 |
3.5 本章小结 |
4 系统硬件电路设计 |
4.1 硬件系统总体介绍 |
4.2 CCD 选型及器件介绍 |
4.2.1 CCD 的选型及主要性能指标 |
4.2.2 TCD1209D 介绍 |
4.3 FPGA 介绍及选型 |
4.3.1 FPGA 的结构和工作原理 |
4.3.2 CycloneⅢ系列 FPGA 及选型 |
4.3.3 FPGA 下载电路 |
4.4 AD 选型及器件介绍 |
4.4.1 AD 转换器的选型原则 |
4.4.2 AD9945 介绍 |
4.4.3 AD9945 电路设计 |
4.5 SDRAM 数据存储部分 |
4.6 USB 数据传输部分 |
4.7 电源系统设计 |
4.8 电路及 PCB 设计 |
4.9 本章小结 |
5 系统软件设计和流程分析 |
5.1 CCD 驱动程序设计 |
5.2 AD 驱动控制程序设计 |
5.3 CH375 驱动控制程序设计 |
5.3.1 NiosⅡ处理器简介 |
5.3.2 CH375 驱动控制程序的设计 |
5.4 SDRAM 驱动控制程序设计 |
5.5 系统逻辑综合 |
5.6 上位机软件介绍 |
5.7 系统流程分析 |
5.8 本章小结 |
6 测量系统的调试和结果分析 |
6.1 测量系统板的调试流程 |
6.2 测量结果分析 |
6.3 本章小结 |
7 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
B. 测量系统主板实物图 |
(10)激光测量目标角振动的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 激光测振的研究背景及意义 |
1.2 国内外常用的激光测振技术的发展现状 |
1.3 数字散斑相关方法(DSCM) |
1.4 论文研究内容和结构安排 |
第二章 数字散斑相关方法基本原理 |
2.1 数字散斑相关方法(DSCM)的基本原理 |
2.1.1 图像相关原理 |
2.1.2 面内位移的表征 |
2.1.3 相关系数的表示 |
2.1.4 图像相关搜索算法 |
2.2 基于数字散斑相关方法的新型测振技术的提出 |
2.3 本章小结 |
第三章 激光测量目标角振动的系统方案设计 |
3.1 测量系统的总体设计 |
3.2 测量系统分块描述 |
3.2.1 散斑图像的产生 |
3.2.2 散斑图像的接收部分 |
3.2.2.1 CCD概述 |
3.2.2.2 线阵CCD基本结构和工作原理 |
3.2.2.3 光纤传像束的制作 |
3.2.3 散斑图像的处理部分 |
3.2.3.1 FPGA实现相关运算的优势 |
3.2.3.2 数字互相关算法 |
3.3 本章小结 |
第四章 测量系统的硬件设计与实现 |
4.1 激光器的选型 |
4.2 FPGA芯片的选型 |
4.3 系统硬件电路设计 |
4.3.1 系统电源设计 |
4.3.2 FPGA配置电路设计 |
4.3.3 线阵CCD的驱动电路设计 |
4.3.4 信号调理电路设计 |
4.3.5 A/D转换电路设计 |
4.3.6 外围接口电路设计 |
4.4 电路板的设计与制作 |
4.5 本章小结 |
第五章 测量系统的逻辑设计与实现 |
5.1 线阵CCD驱动时序的逻辑设计与实现 |
5.1.1 CCD驱动时序设计要求 |
5.1.2 CCD驱动时序的逻辑设计 |
5.1.3 CCD驱动时序的仿真结果与硬件测试结果 |
5.2 CCD输出信号采集时序的逻辑设计与实现 |
5.2.1 CCD输出信号采集时序设计要求 |
5.2.2 CCD输出信号采集时序的仿真结果与硬件测试结果 |
5.3 散斑图像的存储和相关运算的逻辑设计与实现 |
5.3.1 散斑图像的存储 |
5.3.2 散斑图像的相关运算 |
5.3.3 相关运算模块的仿真结果 |
5.4 RS232通信接口程序的逻辑设计与实现 |
5.4.1 RS232通信协议简介 |
5.4.2 RS232接口程序的逻辑设计 |
5.4.3 RS232接口程序仿真结果及硬件调试结果 |
5.5 本章小结 |
第六章 测量系统的实验平台搭建及实验结果分析 |
6.1 实验系统的构建 |
6.2 测量系统验证实验 |
6.3 测量扬声器振动的实验结果及分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 前景展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻硕期间取得的研究成果 |
四、用线阵CCD非接触测量物体振动的实验(论文参考文献)
- [1]火炮药室参数测量技术的研究[D]. 黄巧银. 长春理工大学, 2021(02)
- [2]地铁刚性接触网导线磨耗动态检测系统研究[D]. 万山林. 北京交通大学, 2020(03)
- [3]离子电推进器测量方法研究[D]. 徐静静. 河北科技大学, 2019(07)
- [4]基于多传感器数据融合的微振动探测系统研究[D]. 吴艳芳. 厦门大学, 2019(07)
- [5]基于图像处理的立铣刀磨损在机检测系统研发[D]. 邵伟业. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [6]基于图像处理的激光测厚系统的设计[D]. 龙威. 长沙理工大学, 2019(07)
- [7]基于机器视觉的异形复杂零件图像采集与检测研究[D]. 白金池. 西安建筑科技大学, 2019(06)
- [8]汽车同步带齿形测量装置设计与分析[D]. 周宏. 长春理工大学, 2019(01)
- [9]基于FPGA的线阵CCD测量系统的设计[D]. 徐正安. 重庆大学, 2012(03)
- [10]激光测量目标角振动的研究[D]. 闫思家. 电子科技大学, 2012(07)