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高帧频视觉实时目标检测系统 预览
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作者 杨鲁新 董文博 《电子技术应用》 2019年第4期109-112,117共5页
为了实现高速场景下的智能实时目标检测,设计了一种基于ZYNQ7000系列FPGA的高速相机平台,并利用该平台进行目标检测算法实现,形成了一套高帧频实时目标检测系统样机。该系统将高速CMOS图像信号直接接入FPGA,在本地FPGA中进行数据处理,... 为了实现高速场景下的智能实时目标检测,设计了一种基于ZYNQ7000系列FPGA的高速相机平台,并利用该平台进行目标检测算法实现,形成了一套高帧频实时目标检测系统样机。该系统将高速CMOS图像信号直接接入FPGA,在本地FPGA中进行数据处理,实现目标检测算法,最终实时输出目标位置序列。FPGA设计采用流水线结构,对高速视频流图像逐级进行背景差分、二值化、质心解算的流水操作,实现了图像获取与目标检测同步进行。测试结果表明,该系统在560×480分辨率下可以实现大于1 100 f/s的实时目标检测,并输出目标位置,检测精度可达3个像素。 展开更多
关键词 ZYNQ7000 智能相机 高速相机 FPGA实时图像处理 并行计算 质心检测算法
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目标遭遇段高速图像精确触发及准实时传输系统设计 预览
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作者 张荣文 刘华军 赵建扬 《应用科技》 CAS 2019年第2期71-74,共4页
高速运动物体与目标遭遇段为无人值守环境,且对获取图像的快速处理要求较高,而高速相机一般存储时间较短、数据量却十分庞大,相机的触发控制和获取图像传输困难。为解决以上问题,设计开发了基于声压信号的高速相机拍摄精确触发及图像准... 高速运动物体与目标遭遇段为无人值守环境,且对获取图像的快速处理要求较高,而高速相机一般存储时间较短、数据量却十分庞大,相机的触发控制和获取图像传输困难。为解决以上问题,设计开发了基于声压信号的高速相机拍摄精确触发及图像准实时传输系统,经过测试,准确实现了高速相机的触发和提取,并在有限信道条件下快速将有效图像传输至指定部位,提高了工作效率,对目标遭遇段精准测量工作具有重要的现实意义. 展开更多
关键词 高速相机 声压触发 图像编码 图像传输 准实时 精确触发 图像压缩 高速目标
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位感条纹三维振动测量原理及试验研究
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作者 钟剑锋 钟舜聪 彭志科 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第14期19-29,共11页
针对当前单目视觉测量方法难以实现结构三维振动同步测量的问题,提出一种基于位感条纹和高速相机的结构三维振动同步测量新方法。在建立测量系统完整的原理模型基础上,系统描述单相机成像坐标下采用单个位感条纹获取结构三维动态位移信... 针对当前单目视觉测量方法难以实现结构三维振动同步测量的问题,提出一种基于位感条纹和高速相机的结构三维振动同步测量新方法。在建立测量系统完整的原理模型基础上,系统描述单相机成像坐标下采用单个位感条纹获取结构三维动态位移信息的测量原理,建立成像位感条纹三维编码动态参数与结构实际三维位移之间的内在联系,推导各维位移的计算公式。通过结构三维运动和视觉成像系统的联合仿真模型,验证位移测量原理和算法的正确性;并通过仿真和试验分析系统的测量性能及其影响因素。通过对结构已知三维运动的测量,并与基于三维加速度传感器的接触式测量方法进行对比试验,验证基于位感条纹的视觉测量方法及系统在实现结构三维振动位移准确同步测量的有效性。 展开更多
关键词 位感条纹 高速相机 三维振动 同步测量
扫描速度对镀锌QP钢板零间隙远程激光点焊质量的影响 预览
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作者 张伟 林喆 +1 位作者 陶武 杨上陆 《现代应用物理》 2019年第2期100-105,共6页
为解决镀锌板QP钢板零间隙激光点焊时所产生的高压锌蒸气对焊接接头质量的影响,提出了一种以等距螺旋线为扫描路径的远程激光点焊技术,使激光光束沿此路径在焊点区域相对工件进行高速运动,形成随光束运动的稳定匙孔。激光焊接过程中,激... 为解决镀锌板QP钢板零间隙激光点焊时所产生的高压锌蒸气对焊接接头质量的影响,提出了一种以等距螺旋线为扫描路径的远程激光点焊技术,使激光光束沿此路径在焊点区域相对工件进行高速运动,形成随光束运动的稳定匙孔。激光焊接过程中,激光光束对熔池的搅拌作用会加快高压锌蒸气从熔池中逃逸;同时,稳定匙孔的生成,为高压锌蒸气提供持续、快速、稳定的逸出通道,从而获得无气孔、无裂纹且材料损失少的焊点。采用单一变量法,研究扫描速度对焊点形貌的影响,并通过高速摄像实时记录焊接过程中熔池和高压锌蒸气的动态行为,阐述了扫描速度对匙孔形成及高压锌蒸气逸出过程的影响规律,获得了抑制气孔生成和材料烧损的优化工艺参数。与传统激光点焊工艺相比,此方法可在获得满足尺寸要求的熔合面直径的同时,抑制激光点焊中常见缺陷的生成,点焊接头的平均拉剪力达到16.5kN,较传统激光点焊提高了108%。 展开更多
关键词 激光点焊 远程激光焊接 QP钢 镀锌钢板 高压锌蒸气 零间隙搭接结构 匙孔 高速相机
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儿童座椅碰撞测试中头部位移分析方法研究 预览
5
作者 郁呈祥 张晓龙 梅一丹 《汽车实用技术》 2019年第11期110-113,共4页
为研究儿童座椅碰撞测试过程中,儿童头部位移是否符合要求。实验利用台车模拟汽车碰撞,采用高速相机记录碰撞过程。基于三维建模和平面建模,分析假人头部位移、分析平面(参考平面)和标尺平面的关系。通过对比分析得出了一种更为准确合... 为研究儿童座椅碰撞测试过程中,儿童头部位移是否符合要求。实验利用台车模拟汽车碰撞,采用高速相机记录碰撞过程。基于三维建模和平面建模,分析假人头部位移、分析平面(参考平面)和标尺平面的关系。通过对比分析得出了一种更为准确合理的方法来确定分析结果的准确性。 展开更多
关键词 儿童座椅碰撞测试 儿童假人头部位移 高速相机
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重频脉冲X射线分幅成像仪的研制 预览
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作者 郭明安 魏福利 +2 位作者 罗通顶 夏惊涛 高帅 《现代应用物理》 2019年第1期10-14,20共6页
为研究和科学评价轻武器的损伤效应,基于X射线透射成像技术和离轴分幅技术,研制了一台5通道10分幅脉冲X射线成像仪。该成像仪主要包括X射线转换屏、离轴分幅镜头、5通道ICCD相机、同步信号发生器和图像采集与控制软件。同步信号发生器... 为研究和科学评价轻武器的损伤效应,基于X射线透射成像技术和离轴分幅技术,研制了一台5通道10分幅脉冲X射线成像仪。该成像仪主要包括X射线转换屏、离轴分幅镜头、5通道ICCD相机、同步信号发生器和图像采集与控制软件。同步信号发生器在外部信号触发下产生同步输出信号,触发脉冲X射线源产生脉冲X射线;脉冲X射线透过测试物体后,经X射线转换屏转换成可见光图像;可见光图像经过5个离轴设计的镜头成像后,被对应的5套ICCD相机同步循环记录,可获得测试物体内部的序列图像。概述了离轴分幅镜头、ICCD相机、同步信号发生器及X射线转换屏等关键技术。该成像仪的像素分辨率为1 024×1 024,成像视场为300mm×300mm,可获取10幅序列图像,重复频率取决于脉冲X射线源的频率。 展开更多
关键词 X射线成像 离轴分光 高速相机
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缠绕式提升系统悬绳横向振动特性的理论与实验研究 预览
7
作者 彭霞 龚宪生 +1 位作者 李济顺 巫显照 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期8-15,23共9页
缠绕式提升系统悬绳的横向振动是钢丝绳多层缠绕有序排绳和工程安全的主要评价指标。为了研究悬绳在不同形式绳槽激励下的横振响应,基于Hamilton原理建立提升系统振动方程,推导不同形式绳槽的激励函数,用Galerkin法离散振动方程,以某布... 缠绕式提升系统悬绳的横向振动是钢丝绳多层缠绕有序排绳和工程安全的主要评价指标。为了研究悬绳在不同形式绳槽激励下的横振响应,基于Hamilton原理建立提升系统振动方程,推导不同形式绳槽的激励函数,用Galerkin法离散振动方程,以某布莱尔式钢丝绳提升试验台运行状态曲线作为运动参数输入分析不同形式绳槽激励下的横振响应,用高速相机记录钢丝绳振动,并提出一种有效的图像处理方法,得到悬绳固定点处横振时域图,比较模型的数值仿真解与实验结果发现:在本实验台参数下,对称绳槽激励的悬绳横振大于非对称绳槽布置;悬绳横振的实测曲线与数值仿真变化趋势基本一致,实测频率与计算频率也非常接近,说明建立的边界激励下悬绳的横振模型是有效的。模型可为将来超深井提升卷筒绳槽型式的选择提供可靠的理论依据。 展开更多
关键词 边界条件 横向振动 高速相机 图像处理
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基于二色散射模型的激光高速相机成像去烟雾 预览
8
作者 李运 《电子技术与软件工程》 2019年第14期75-76,共2页
本文在实验上借助近红外激光的高穿透性获取目标图像的细节信息,并通过融合绿光波段的可见光图像得到初步去烟雾的图像信息,在数据处理阶段使用二色散射模型进行单幅图像退化模型建立及图像复原,最终结合图像增强技术,得到清晰的去烟雾... 本文在实验上借助近红外激光的高穿透性获取目标图像的细节信息,并通过融合绿光波段的可见光图像得到初步去烟雾的图像信息,在数据处理阶段使用二色散射模型进行单幅图像退化模型建立及图像复原,最终结合图像增强技术,得到清晰的去烟雾图像。实验结果表明本文提出的二色散射模型可有效地复原目标图像的成像品质。 展开更多
关键词 二色散射 高速相机 激光照明
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基于单目高速相机的平地铲位姿参数动态测量方法 预览
9
作者 郭胜君 赵祚喜 +3 位作者 张智刚 谈婷 冯荣 宋俊文 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第B07期62-66,共5页
为研究水田激光平地机动力学模型,提高控制算法精度,优化机械结构设计,提出一种基于单目高速相机的平地铲位姿参数动态测量方法。该方法利用直接线性变换(Direct linear transformation,DLT)分别建立单目相机与平地铲局部坐标系、单目... 为研究水田激光平地机动力学模型,提高控制算法精度,优化机械结构设计,提出一种基于单目高速相机的平地铲位姿参数动态测量方法。该方法利用直接线性变换(Direct linear transformation,DLT)分别建立单目相机与平地铲局部坐标系、单目相机与平地铲台架之间的对应关系方程,通过高斯-牛顿迭代法间接求解出平地铲上两个坐标系之间的转换关系,从而实现平地铲空间位置和姿态角的测量。利用单目高速相机进行了试验验证,并与AHRS(Attitude and heading reference system)传感器进行数据对比。试验结果表明:本文方法可以实现平地铲的位姿参数测量,与AHRS传感器相比,姿态角平均绝对误差为0.687°、标准差为0.543°,最大绝对误差为-1.92°,出现在平地铲运动到3.76 s处;测得的质心位置在 X、Y、Z 轴方向上的变化与平地铲实际运动相符。 展开更多
关键词 平地铲 位姿参数 高速相机 动态测量 高斯牛顿法 AHRS传感器
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高速弹体的运动姿态测量方法 预览
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作者 黄莎莎 柳琦 乔嘉 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期73-76,共4页
飞行试验中,弹体离机速度快、自身的滚转运动可能会威胁飞机飞行安全,针对此,提出一种弹体运动姿态测量方法。该方法采用标定好的高速相机测量系统对弹体进行拍摄,之后对弹体上喷涂的多个标志点进行交会测量,最终计算获得弹体的出舱运... 飞行试验中,弹体离机速度快、自身的滚转运动可能会威胁飞机飞行安全,针对此,提出一种弹体运动姿态测量方法。该方法采用标定好的高速相机测量系统对弹体进行拍摄,之后对弹体上喷涂的多个标志点进行交会测量,最终计算获得弹体的出舱运动姿态参数。此测量方法精度高、计算过程简单,对飞行试验中弹体投放任务具有重要意义。 展开更多
关键词 弹体姿态 高速相机 交会测量
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基于运动放大的振动结构的模态识别 预览
11
作者 李丽霞 陈海卫 《计算机测量与控制》 2018年第9期163-167,共5页
快速准确地获取结构的振动信息是确定结构模态参数的关键;随着计算机视觉和高速相机技术的发展,视觉测量振动逐渐受到人们的重视;运动放大技术是一种可检测结构微小运动的计算机视觉技术,相比其他视觉测量技术,采用运动放大技术进行振... 快速准确地获取结构的振动信息是确定结构模态参数的关键;随着计算机视觉和高速相机技术的发展,视觉测量振动逐渐受到人们的重视;运动放大技术是一种可检测结构微小运动的计算机视觉技术,相比其他视觉测量技术,采用运动放大技术进行振动结构的模态识别,其优势在于:可在不提取位移的情况下直接展示振动结构的模态特征;为了验证提出方法的可行性,以悬臂梁为例搭建了加速度计和高速相机的模态识别实验系统,并依据理论模态对其实验数据进行模态置信准则(MAC)检验;实验结果表明:采用运动放大技术识别的模态结果与理论结果之间的MAC值最相关可达98.3%,提出的方法可以准确识别振动结构的模态参数。 展开更多
关键词 运动放大 里斯变换 高速相机 模态识别
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自动武器射击频率测试技术研究 预览
12
作者 何涛 王占选 +2 位作者 王晴 王晓龙 闫丽琴 《计算机测量与控制》 2018年第11期43-46,共4页
针对自动枪械的射击特点,提出了一种基于高速摄影技术的武器射击频率测试方法;利用射击过程中武器自动机运动频率与其射击频率一致的特点,采用半导体激光器作为测试光源,随自动机做同步运动的原向反射屏反射激光,高速相机采集反射激光... 针对自动枪械的射击特点,提出了一种基于高速摄影技术的武器射击频率测试方法;利用射击过程中武器自动机运动频率与其射击频率一致的特点,采用半导体激光器作为测试光源,随自动机做同步运动的原向反射屏反射激光,高速相机采集反射激光的运动图像序列,运用matlab对图像序列进行处理从而获取自动机运动的位移-时间信息,依此计算武器射击频率;通过对自动枪械模拟器五连发实际测试验证了测试方法的可行性。 展开更多
关键词 射击频率 自动机 半导体激光器 高速相机 图像处理
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斜拉索动位移实时测定方法研究和系统开发 被引量:1
13
作者 黄宛昆 吴庆雄 陈宝春 《福州大学学报:自然科学版》 北大核心 2018年第3期403-409,共7页
基于单相机多测点动位移测定技术,建立斜拉索动位移实时测定方法.基于Lab VIEW程序开发平台,编制单相机测定多测点动位移的程序,开发斜拉索动位移实时测定系统.通过与激光位移计进行室内试验比较,验证该测定方法的有效性、多目标测定的... 基于单相机多测点动位移测定技术,建立斜拉索动位移实时测定方法.基于Lab VIEW程序开发平台,编制单相机测定多测点动位移的程序,开发斜拉索动位移实时测定系统.通过与激光位移计进行室内试验比较,验证该测定方法的有效性、多目标测定的实用性和测定结果的准确性,并讨论相机拍摄角度对于测量精度的影响.利用单相机多测点动位移测定系统对泉州晋江大桥的拉索动位移进行实桥测量,验证了该测定方法应用于实桥测试的可行性和有效性. 展开更多
关键词 斜拉索 动位移测量 高速相机 多测点 实时测定
爆炸冲击波威力高速纹影测量方法 被引量:1
14
作者 李斌 王雨 +2 位作者 周志强 孙春莹 王新 《光学与光电技术》 2018年第2期43-49,共7页
针对弹丸爆炸中冲击波威力测量受传感器特性及测量环境影响的问题,提出了一种利用高速录像机进行摄影测量与数据处理的方法,分析了纹影摄像的基本条件及冲击波成像过程,建立了测量模型、误差分析模型,通过将测量数据与压电传感器测... 针对弹丸爆炸中冲击波威力测量受传感器特性及测量环境影响的问题,提出了一种利用高速录像机进行摄影测量与数据处理的方法,分析了纹影摄像的基本条件及冲击波成像过程,建立了测量模型、误差分析模型,通过将测量数据与压电传感器测量数据进行比对,验证了爆炸冲击波高速纹影测量方法的有效性,实现了冲击波流场的可视化,建立了测量模型及误差分析模型,等效TNT当量相当误差优于10%。经过实际验证,该方法具有可行性和较好的精度,实现了冲击波威力自由空间测试。 展开更多
关键词 纹影摄影 冲击波 高速相机 威力效应 压电传感器
一种超高射速武器连发初速测试方法 预览
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作者 杜博军 许勇 +1 位作者 李国荣 任雅楠 《兵器装备工程学报》 CAS 2017年第8期5-9,共5页
针对超高射速武器连发初速测试需求,建立了一种高速相机与初速雷达联合测试的方法。采用两台高速相机、一台初速雷达构建测量系统,将光学测试高时空分辨能力与雷达高精度测速能力相结合,在利用高速相机测量瞬时速度的基础上,通过特定距... 针对超高射速武器连发初速测试需求,建立了一种高速相机与初速雷达联合测试的方法。采用两台高速相机、一台初速雷达构建测量系统,将光学测试高时空分辨能力与雷达高精度测速能力相结合,在利用高速相机测量瞬时速度的基础上,通过特定距离相对速度降标定,实现连发初速精确测量。实验结果表明:该方法适用于9 000发/min射速情况下连发初速测试,测量精度优于1‰;该方法适用于武器性能试验中超高射速武器连发初速测试工作。 展开更多
关键词 超高射速 初速 高速相机 雷达 摄影测量
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安全试验室碰撞壁顶部相机支架结构的一种设计 预览
16
作者 陈浩 陈良校 汪旭明 《汽车零部件》 2017年第3期25-32,共8页
设计了汽车碰撞安全试验室碰撞壁顶部相机支架一种结构,此支架结构用来实现高速相机固定及角度调节,以实现车辆高速碰撞过程中对正前方角度的画面拍摄。此系统分为三大部分:相机安装部分,角度调节部分,支架固定部分。重点对整个结构设... 设计了汽车碰撞安全试验室碰撞壁顶部相机支架一种结构,此支架结构用来实现高速相机固定及角度调节,以实现车辆高速碰撞过程中对正前方角度的画面拍摄。此系统分为三大部分:相机安装部分,角度调节部分,支架固定部分。重点对整个结构设计及安装调试部分进行详细介绍,包括支架部分的设计计算、制造工艺介绍、整体结构安装调试及视频拍摄实际效果验证。通过以上设计制作及安装调试工作完成了顶部相机支架结构的一种整体设计,有效达到标准法规所要求的拍摄效果,能够更好地为整车研发提供整车碰撞过程中的细节画面记录。 展开更多
关键词 高速相机 支架结构 安装调试
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冲击引发Ti-Si活性粉体反应过程研究 预览
17
作者 崔乃夫 陈鹏万 +1 位作者 周强 周丙丙 《高压物理学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期478-485,共8页
采用二级轻气炮驱动飞片高速冲击样品管引发管中Ti-Si活性粉体的自蔓延反应,研究在冲击加载条件下,Ti-Si活性粉体中冲击波速度与燃烧反应速度的关系。在实验过程中,采用高速相机对自蔓延反应过程中燃烧波和冲击波的传播速度进行测量。... 采用二级轻气炮驱动飞片高速冲击样品管引发管中Ti-Si活性粉体的自蔓延反应,研究在冲击加载条件下,Ti-Si活性粉体中冲击波速度与燃烧反应速度的关系。在实验过程中,采用高速相机对自蔓延反应过程中燃烧波和冲击波的传播速度进行测量。实验结果表明:冲击波在活性粉体中的传播速度接近飞片运动的初始速度,并且随着传播距离的增加,冲击波速度明显减小,这一现象在冲击加载纯Si粉的过程中也得到验证;在冲击加载条件下,活性粉体中燃烧反应的燃烧波以每秒几厘米的速度传播,与冲击波在活性粉体中的传播速度相差巨大,未发现两者相互作用的过程,即未出现冲击波传播速度增加的现象。 展开更多
关键词 活性粉体 冲击 燃烧 高速相机 速度
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水田平地机刚柔耦合多体动力学建模及验证 预览 被引量:1
18
作者 赵祚喜 涂海 +1 位作者 冯荣 宋俊文 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第19期27-33,共7页
针对将水田平地机视为纯刚体多体结构不能反映其实际动力学特性,且机械系统动力学计算机仿真结果难以有效验证手段。该文提出刚柔耦合的平地机多体动力学模型及一种基于高速相机的模型运动学参数验证方法。其特点是结构与力学分析来对... 针对将水田平地机视为纯刚体多体结构不能反映其实际动力学特性,且机械系统动力学计算机仿真结果难以有效验证手段。该文提出刚柔耦合的平地机多体动力学模型及一种基于高速相机的模型运动学参数验证方法。其特点是结构与力学分析来对物理对体系统进行动力学建模,再通过计算机软件实现仿真,及非接触式的刚体质心与其姿态角的动态确定方法。从水田平地机机械结构、工作原理与实践结果出发,将平地机作业时变形较大杆件平行连杆作为柔性体,建立其多体机械系统的刚柔部件与运动副约束,即确定其动力学模型,以调平系统动力学部分为例借助多体动力学建模软件Maple Sim对模型进行仿真,得到典型动态激励作用下的平地铲质心位置点的三维坐标与平地铲的姿态角;然后在实际激励信号作用下利用高速相机及其图像分析软件TEMA测得平地铲表面不在同一直线上的3个目标点的三维坐标,基于这些点的坐标求解平地铲质心位置与姿态角度作为测量结果,与仿真结果对比实现模型验证。验证结果表明:平地铲仿真结果与实际测量结果运动规律基本一致,平地铲质心位置误差最大误差约为10 cm。验证平地机建模方法可行性,该文提出的结构与理论分析建模-计算机仿真-基于图像分析的运动参数测量实现模型验证的机械系统设计方法对农机作业机械动力学建模与验证具有普遍适用性。 展开更多
关键词 农业机械 机械化 模型 水田平地机 多体动力学 建模 刚柔耦合 高速相机
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天王星的拍摄与后期处理
19
《天文爱好者》 2017年第11期68-70,共3页
想要拍摄到天王星的细节其实并不难,只需要有一台口径10英寸的天文望远镜、一台行星高速相机和一片红色滤镜就能完成拍摄。
关键词 天王星 后期处理 拍摄 天文望远镜 高速相机 行星
采用图像直方图特征函数的高速相机自动曝光方法 预览 被引量:4
20
作者 马泽龙 高慧斌 +1 位作者 余毅 蔡立华 《光学精密工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期1026-1035,共10页
提出一种采用图像直方图特征(HistogramFeature,HF)函数的自动曝光方法,用于在背景光照快速、大范围变化的情况下对高速相机进行自动曝光控制。首先,采用多点测光对获取的图像进行兴趣区域(RegionofInterests,ROIs)提取,以降... 提出一种采用图像直方图特征(HistogramFeature,HF)函数的自动曝光方法,用于在背景光照快速、大范围变化的情况下对高速相机进行自动曝光控制。首先,采用多点测光对获取的图像进行兴趣区域(RegionofInterests,ROIs)提取,以降低系统测光的计算量。然后,通过计算兴趣区域的HF函数选取大步长对曝光时间进行粗调。最后,通过模糊逻辑计算出曝光时间的精调步长并运用阈值限制实现变步长搜索最佳曝光时间,提高高速相机自动曝光的准确性及稳定性。实验结果表明:本文方法可以在2ms内完成一帧图像的亮度测量并对曝光时间进行调整,相较于基于平均亮度值的传统自动曝光方法,在O~110ms内,光源光照强度从760~23100lux反复变化时,本文方法获得的图像信息熵比平均亮度值法的信息熵均值提高48.38%,方差降低62.13%,可以提供更好与更稳定的图片细节信息,为后续的自动调焦、图像识别以及目标跟踪提供参考。 展开更多
关键词 直方图特征 高速相机 兴趣区域 自动曝光
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