摘要：传统眼动跟踪设备构造复杂、体积和重量大,通常只能以桌面固定方式使用,无法支持普适计算环境下的移动式交互.为此,提出一种面向移动式交互的眼动跟踪方法,包括眼动图像处理、眼动特征检测、眼动数据计算和眼动交互应用4个层次.首先对眼球红外图像进行滤波、二值化处理,进而基于瞳孔-角膜反射法,结合二次定位和改进的椭圆拟合方法检测瞳孔,设计缩放因子驱动的模板匹配法检测普洱钦斑;在此基础上,计算注视点坐标等眼动数据;最后设计与开发了一个基于单个红外摄像头的头戴式眼动跟踪原型系统.实际用户测试结果表明,该系统舒适度适中,并具有较高精度和鲁棒性,从而验证了文中方法在移动式交互中的可行性和有效性.

摘要：设计了一种利用电阻比值校正一阶温度系数带隙基准电路的非线性温度特性来实现低温度系数的高精度低温度系数带隙基准源;同时设置了修调电路提高基准电压的输出精度。该带隙基准源采用0.8μm Bi CMOS(Bipolar-CMOS)工艺进行流片,带隙基准电路所占面积大小为0.04 mm^2。测试结果表明:在5 V电源电压下,在温度-40℃~125℃范围内,基准电压的温度系数为1.2×10^(-5)/℃,基准电流的温度系数为3.77×10^(-4)/℃;电源电压在4.0 V^7.0 V之间变化时,基准电压的变化量为0.4 m V,电源调整率为0.13 m V/V;基准电流的变化量为变化量约为0.02μA,电源调整率为6.7 n A/V。

摘要：采用机器人自动去除樱桃番茄腋芽时,为得到叶柄的位置及水平投影方向角,需调整摄像头位置与角度,以便于采集到主茎、腋芽和叶柄的主平面图像,并使后续机器视觉判别腋芽的步骤得以顺利进行。该文设计了光电式自动旋转测向机构;采用闭合环形机构环绕樱桃番茄主茎,并通过往复旋转方式使固定在活动环上的光电传感器能水平360°扫描叶柄,通过叶柄水平投影角度测量算法计算得到叶柄的水平投影方向角;分析8个光电传感器的运动轨迹,得到其线速度与角速度的关系及扫描系数。经试验表明:扫描系数为1.5,角速度为1.5πrad/s,线速度为20 mm/s时,检测成功率为95%;高度补偿设定为28 mm,成功率为93%;对42株樱桃番茄的153个叶柄进行测试,在1.8 m高度内的成功率为88.2%。研究结果为腋芽生长点判定与摘除提供参考。

摘要：为了实现快速低成本改变光学系统焦距,设计了基于液体透镜的变焦结构光三维成像镜头和微透镜阵列。系统采用7片球面玻璃镜片和1片液体透镜结构,F#为3.2,全视场大小为10mm,总长180mm,焦距变化范围54mm^61mm。结果表明:该系统能实现投影距离227mm^256mm调节,调焦过程中目标表面清晰,细节分辨率高,系统在整个变焦区域内,在40lp/mm时,全视场MTF优于0.2,系统场曲小于0.2,畸变小于0.2%。柱面微透镜阵列整体尺寸为10mm×10mm,周期宽度为1mm,厚度为1mm。随着投影距离的增长,光学系统成像质量先上升后下降,在237mm处成像质量最优,随着投影距离的增加,光学系统的放大倍率增大,光学系统整体相对照度不均匀性小于0.2。

摘要：通过对频率抖动机理的研究,提出一种基于压控振荡器(Voltage-Controlled Oscillator,VCO)的真随机数发生器(True Random Number Generator,TRNG)设计方案.该方案将电阻热噪声放大后作为VCO的控制信号使其振荡频率在中心频率附近随机抖动. VCO所产生的慢振荡信号对周期固定的快振荡信号采样生成原始随机序列,然后利用后处理电路提高序列均匀性并消除自相关性.通过热噪声发生器调节VCO的中心频率可实现序列比特率和随机性之间的权衡.所提电路采用SMIC 55nm CMOS工艺设计,芯片面积0. 0124mm2,比特率10Mbps,平均功率0. 81mW.输出的随机序列通过NIST SP 800-22测试.

摘要：本文考虑具有量化输入和输出约束的一类非线性互联系统的自适应分散跟踪控制设计.分别针对量化参数已知和未知两种情况,基于反推(Backstepping)设计法,利用神经网络逼近特性,设计自适应分散跟踪控制策略.通过定义新的未知常量和非线性光滑函数,设计自适应参数估计项来消除未知互联项对系统的影响.进一步考虑量化参数未知的情形,引入一个新的不等式来转化输入信号,并构建新的自适应补偿项来处理量化影响.同时,障碍李雅普诺夫函数的引入,确保了系统输出不违反约束条件.与现有量化输入设计相比,本文所提方法不要求未知非线性项满足李普希兹条件,并且允许量化参数未知.该设计方法保证了闭环系统所有信号最终一致有界,而且跟踪误差能够收敛到原点的小邻域内,同时保证输出不违反约束条件.最后,仿真算例验证了所提方法具备良好的跟踪控制性能.

摘要：脑纤维是大脑各区域间信息交互的重要通道,而高角度分辨率扩散成像是表征人脑复杂神经纤维通路的有效方法,能对多种神经性疾病的诊断提供参考.但脑纤维分布错综复杂,如何对局部区域进行直观展示是可视化领域的研究难点.通过设计脑纤维三维可视化系统,实现对HARDI脑纤维数据的追踪和处理,并将处理结果在三维空间中呈现出来,实现光照技术以增加脑纤维可视化的空间层次感.文中提出基于散布矩阵的纤维筛选方法以降低三维可视化效果的视觉混杂性,并在此基础上实现2种算法对纤维进行聚类,增强了局部区域的直观展示,为临床诊断提供辅助分析工具.

摘要：在现代化城市中,出租车起止点数据是一类非常有用的交通大数据,其中蕴含着丰富的时空信息.为了挖掘潜在的出租车起止点时空模式,设计了一个出租车起止点数据可视分析系统.首先利用起止点分布的全局概览图从空间上确定需要进一步挖掘的区域;然后利用系统提供的套索或者矩形选择工具选择待分析区域,由所设计的环形像素图对该区域的起止点时空模式进行可视化编码;最后通过多可视化组件协同交互,从不同维度分析出租车起止点数据的潜在时空模式.将该系统用于杭州市出租车GPS真实数据,取得了良好的效果,既有助于交通管理部门按需调配车辆,也能帮助出租车司机获得更高收益.

摘要：冲击碾压技术已在国内外公路工程、机场工程以及港口工程等不同行业得到广泛应用,但有关冲击碾压加固效果的影响因素及影响规律尚不明确。文章利用自行研制的冲击碾压模拟试验设备,通过室内模型试验手段,分析冲击轮重量、冲击轮形状、牵引速度、土体的初始密实状态及冲击碾压遍数等因素对砂土地基冲击碾压加固效果的影响。试验结果表明:冲击轮重量对砂土地基冲击碾压加固效果的影响起主要作用,冲击轮单轮质量大于10 t时冲击碾压加固砂土地基的影响深度明显增加,2.4~3.6 m深度范围的加固效果最明显;初始状态为松散至中密的砂土对应的冲击碾压加固效果较好;三边形冲击轮的冲击碾压加固效果明显优于四边形和五边形冲击轮;牵引速度在12 km/h范围内时,砂土地基的冲击碾压加固效果随牵引速度的增加而增长,但牵引速度为9 km/h时,浅表层1.4 m深度范围的加固效果较好;同时在12遍冲碾过程中,浅层2.4 m深度范围的加固效果随着冲碾遍数的增加而有较明显增长。研究成果可为冲击碾压法加固浅层砂土地基的设计与施工提供参考。

摘要：由于Leap Motion硬件设备识别范围和其图像识别算法的局限性,当交互手势中手指平面平行于Leap Motion视觉探测方向时容易因产生手指混叠现象,降低手势识别的精度而影响交互体验.为解决手指遮挡问题提高交互体验,提出在不同角度设置双Leap Motion的方法.首先垂直设置双Leap Motion于预定位置;然后对上边Leap Motion探测数据进行矩阵转换;最后对双Leap Motion数据进行数据融合计算,得到手势运动类型.一系列用户对比实验结果表明,该方法在减少手指混叠现象、提高易用性方面有明显作用,具有实际应用价值.