摘要：为了辅助埋地石油管道巡线以及快速定位与排查偷油支管和泄漏点,提出了利用红外热成像技术探测埋地输油管道的方法。应用热力学传导理论,对埋地输油管道上方土壤层温度场分布进行了数学建模,论证了此方法的可行性。完成了基于非制冷红外焦平面阵列及具有便携、实时成像特点的红外管道探测仪的硬件设计,运用图像增强、图像分割、骨架跟踪等图像处理算法实现了埋地输油管道的自动检测。油田现场试验证明,用这种红外管道探测仪可以方便、直观、快速地探测地下输油管道的位置、走向及分支状况。

摘要：CT图像中人体脂肪组织有与其他成分不重叠的灰度值范围,但背景较复杂,图像直方图中可能出现多峰情况,为此将势函数聚类自适应多阈值图像分割算法与CT图像分析相结合,设计了一种快速而有效的多阈值脂肪提取算法———势函数聚类自适应模糊多阈值分割法,并进行CT图像计算机辅助人体脂肪检测.实验结果和脂肪含量计算表明,该方法能准确地检测人体脂肪分布以及含量等信息,计算结果直观效果好,且该算法得到的同一个体相邻断层脂肪含量相关性好.多次实验证明,计算机辅助脂肪检测方法在实验中具有很高的适应性与稳定性.

摘要：研制了高重复率电光Q开关Nd:YAG激光器,激光谐振腔是曲率半径为10m的全反镜和反射率为4%的输出镜组成的平凹腔,选用2支脉冲氙灯(7mm×130mm)串联作为Nd:YAG激光棒(8mm×140mm)的泵浦源,电光晶体选用KDP。为了实现高脉冲能量、窄脉冲宽度和高重复率的激光输出,设计了新型的IGBT氙灯斩波放电电路和雪崩管电光Q开关电路。应用上述方法和装置,成功地获得了重复率3～20kHz、脉宽10～25ns、脉冲能量300～500mJ的重复率脉冲Nd:YAG激光。

摘要：多目视觉检测技术是通过多个不同位置的视觉传感器,从不同角度获取同一目标的图像,并对所得图像进行目标匹配、差分相减等,最终清晰提取出目标信息的一种视觉测量技术。相比单目视觉方法,利用多个传感器能搜集更多的目标物信息,且在检测系统中又融入了平行光照明方式下,对称式多角度的图像采集方法,可以使不同显现力的被测物平面信息通过极高的对比度显现出来,再结合多幅图像匹配、差分规则,最终可以得到效果更佳的缺陷或轮廓信息。描述了遵照该检测方法设计的实验装置,并通过成组实验证明了其可行性。基于平行光照明的多目视觉检测方法提高了系统的抗干扰能力,使系统从根本上提高了图像处理结果的精度,相比以往软件除噪、滤波等方法更加便捷、快速、稳定,适用范围也更广。提出了利用大功率LED芯片构造平行光源的思路,该平行光源设计准直度更好,非平行杂光干扰更小。

摘要：报道了一种由使用者自行瞄准来实现虹膜图像非接触式获取的新方法,对获得的图像数据进行了虹膜纹理特征提取试验,验证了方法的可行性和有效性。通过设计几何光照明来辅助使用者定位瞄准,使眼睛处于前后合适的位置;并在摄像机镜头前面放置一片半透半反镜,帮助使用者观察自己眼睛的像来判断眼睛是否偏出摄像机的视场范围。通过该方法可以得到虹膜特征识别的图像数据。采用二维伽博小波对虹膜纹理进行特征提取,并计算两个虹膜特征码值中数值相等的特征位个数,对采集到的虹膜图像进行了特征匹配实验,得到的实验数据证实了该系统完全满足虹膜特征识别的要求。

摘要：隧道传感系统是基于量子隧道效应,用以测量纳米级微小测量量的传感装置。其中微位移机构的设计对传感器的整体尺寸、量程、精度等性能具有重要作用。以往关于位移机构优化设计的研究主要是针对单一优化目标或普通多目标优化问题,而实际上机构不仅有多个属性需要优化,而且这些属性还可能具有不同的变量和约束,普通单层数学规划难以准确描述和解决。基于此,对隧道传感系统微位移机构的主从关联优化进行研究。根据传感系统的性能要求,对由压电陶瓷和六连杆柔性铰链机构组成的纳米级微位移机构进行初步设计。在此基础上建立柔性铰链机构空间尺寸和静态性能两个关键属性的优化模型,并构建其公共变量的协调层,形成具有主从结构的双层规划模型。提出一种面向工程背景,基于移动区间响应曲面拟合下层最优值函数的双层规划数值方法。最后对计算结果进行分析。

摘要：本文设计了一种柔性,非定向低散射的1bit编码超表面,实现了太赫兹宽频带雷达散射截面的缩减.这种设计基于对"0"和"1"两种基本单元进行编码,其反射相位差在很宽的频段范围内接近180?,为一种非周期的排列方式,该电磁超表面使入射的电磁波发生漫反射,从而实现雷达散射截面的缩减.全波仿真结果表明,在垂直入射条件下,编码超表面的镜像反射率低于-10 d B的带宽频段范围为1.0—1.4 THz,该带宽内超表面相对同尺寸金属板可将雷达散射截面所减量达到10 d B以上,最大缩减量达到19 d B.把柔性编码表面弯曲在直径为4 mm的金属圆柱面上,雷达散射截面的所减量高于10 d B以上的带宽频段范围为0.9—1.2 THz,仍然可实现宽频带缩减特性.总之,编码超表面为调控太赫兹波提供一种新的途径,将在雷达隐身、成像、宽带通信等方面具有重要的意义.

摘要：分形理论在振动信号分析中的应用是当前机械故障诊断领域的研究热点。以"ARM+DSP"双CPU结构作为硬件基础,以嵌入式操作系统作为软件载体,构建了基于分形理论的故障诊断系统,实现了信号采集、信号存储、信号分析、波形显示等功能,并以分形维数作为特征量对振动信号进行分析和故障诊断。实验结果证明,基于分形理论的便携式故障诊断仪器性能稳定,通过计算振动信号的分形维数,判断故障的类型,准确有效、实用性强。

摘要：电磁超表面由于其独特的电磁特性为调控电磁波提供了有力工具,合适地设计成编码、随机、相位不连续、完美吸收器等超表面,就能够控制电磁波的散射以及反射特性,实现雷达散射截面的缩减。本文综述了不同的电磁超表面利用漫反射或者吸收等特性实现在微波和太赫兹波段雷达散射截面缩减中的应用。分析表明,编码超表面由不同的数字单元组成,其反射相位差在很宽的频段范围内满足恒定的关系,设计特殊的单元序列使入射的电磁波产生非定向散射,更高bit编码超表面更容易灵活调控电磁波;随机超表面通过调节阵元的尺寸实现宽带移相从而将金属目标特征性强的反射峰打散成一个无规律、杂乱的波,产生漫反射;不连续超表面由于相位不连续可使电磁波发生漫反射或者异常反射;吸收器通过合理设计结构尺寸实现吸收电磁波能量来减小反射。因此电磁超表面在雷达隐身、宽带通讯、成像等方面具有重要的应用前景。最后对电磁超表面在雷达散射截面缩减中应用的发展趋势进行了初步探讨,未来将向着宽带、柔性、大角度等方面发展。

摘要：本文首先利用离子光学模拟软件SIMION7.0,对自制的电子轰击离子源(EI)进行模拟试验,获得离子在EI内的运动参数,包括位置、速度。随后,利用相空间方法,分析EI各参数对其性能的影响,包括各电极电压对聚焦效果以及出射速度分散程度的影响,并最终获得EI各参数对离子源发射度的影响。本文的研究能够指导EI的理论设计,使其参数得到最优化,从而改善EI的性能,以实现EI与质量分析器最佳连接。