摘 要:曝光瞬间造成图像模糊的运动通常作为直线运动近似处理 ,若能找出模糊图像的运动模糊方向 ,并将之旋转到水平轴 ,则二维问题可简化为一维来处理 ,大大简化由模糊图像估计出运动模糊点扩散函数以及图像恢复的过程 ,并为图像恢复的并行计算创造有利条件。由于运动模糊降低了运动方向上图像的高频成 分 ,沿着运动方向实施高通滤波 方向微分 ,可保证微分图像灰度值 绝对值 之和最小。基于此 ,本文利用双线性插值的方法 ,固定并适当选取方向微分的微元大小 ,构造出3 ×3方向微分乘子 ,得到了高效高精度的自动鉴别运动模糊方向的新方法 ,并通过数值实验进行了验证。
上传时间: 2013-12-08
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激光雷达是激光技术和雷达技术相结合的产物,其工作原理与传统雷达基本相同,都是通过雷达发射信号,由接收系统收集从目标返回的信号,并对其进行观察和处理来发现目标、测量目标的坐标和运动参数等1-7].由于激光雷达发射的激光频率较微波高几个数量级,故频率的量变使得激光雷达技术产生了质的变革.因此,激光雷达在精度、分辨率、抗干扰性和某些特定参数测量能力方面都是普通雷达所无法比拟的.雷达系统的核心部分是三维成像激光雷达信号处理系统,其处理的数据量大、实时性要求高,因此,对信号处理系统的设计要求很高,由于FPGA运算速度快、实时性好,在数字信号处理方面有明显的优势,故设计一种基于FPGA和MCU的三维成像激光雷达信号处理系统,具有重要的现实意义.1成像激光雷达原理与系统方案设计激光雷达系统由雷达发射系统、接收系统、控制系统和信号处理系统等部分构成,其原理框图见图1.发射系统与接收系统用于发射一定的激光波束并接收目标的反射光信号,同时将光信号转化为电信号,包括激光器、光电探测器、发射光学系统和接收光学系统几部分;信号处理系统是将光电探测器接收到的信号进行放大,并从信号中提取有用信息,然后将这种信息转化为所需要的信号形式,包括前置放大、信号处理和数据采集等部分;处理与显示系统是整个成像系统的终端部分,其功能是将采集到的数据形成图像并显示.
上传时间: 2022-06-24
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随着我国电力系统不断发展,高压开关柜以其结构简单、维护工作量小、适合于频繁操作等特点,受到广大用户欢迎,并成为高压开关向无油化发展的一大主流。近年来,随着电力系统不断向大容量、高电压、小型化发展,40.5kV高压开关柜在电力系统中也得到普遍的采用。绝缘问题是电力设备稳定、可靠运行的重要影响因素之一,并且绝缘也是高压电器设备中的薄弱环节,高压开关柜故障中很大一部分就是由于绝缘破坏而造成的。因此如何能够合理的配置母线、真空断路器及其它电器元件,得到较佳的绝缘配合和设计,达到具有高度可靠的绝缘性能,保证高压开关柜在配电系统中安全运行,且有较小的安装空间,是开关柜设计中一个值得研究的重要问题。 在计算机模拟电场分布的求解中,有限元方法以其剖分简便易行、可适用于多种介质和较高的计算效率,已成为电磁场问题求解的主要方法之一。ANSYS是有限元计算方法的代表软件,通过对模型特征参数化,使用用户参数化设计语言(APDL),可以进一步提高分析效率,使得整个分析过程自动、通用。 本文从实际产品设计入手,根据开关柜的结构特点,建立了三维电场数值计算模型,在满足技术条件要求的基础上,通过采用电场的数值仿真分析及相应实验研究,描述了40.5kv高压开关柜配电系统接地开关相间及接地柜中全场域电场分布情况,确定了接地开关在不同情况下的电场分布、变化情况,通过理论的计算和分析,对产品的绝缘进行了校核与验证,进而得到合理的布置结构和达到最佳的绝缘配合,为实际产品的开发和设计提供了理论依据。
上传时间: 2013-07-27
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基于ARM的数字图像采集系统的硕士论文 ARM-PowerPC-ColdFire-MIPS
上传时间: 2013-07-24
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低压电器电弧运动过程三维成像理论及运动机理研究在国内外取得了一定的进展,但作为一种新型电弧研究方法,特别是对电弧运动可视化方面的研究尚处于起步阶段,其技术涉及到电器学、数值计算、图像处理、计算机科学等众多学科领域,加之电弧复杂的非线性特性及其瞬时特性,导致测量研究的困难,在电弧机理、性能分析和模型设计等方面都还不够成熟、完善。所以,在电弧模型理论研究、电器电磁机构的三维有限元分析、电器的计算机辅助设计、电弧动态特性研究等方面,存在大量的工作要做。对这些问题的深入研究,可以更好地认识电器触头在整个运动过程中极其复杂的电、热、磁、机械等一系列现象。 为了从不同角度观察分析电弧在灭弧室中的动态运动过程,本文在研究开关电器电弧图像增强及运动过程三维可视化的基础上,分析电弧形成机理、电弧特性和运动形态的基本理论,进一步考虑其模型特性和电弧等离子体磁压缩效应,建立其运动数学模型。电弧图像需要的处理主要有:图像数字化、图像平滑、图像分割、图像边缘检测、图像增强。本文提出一种基于小波变换的图像增强和直方图的图像增强算法,在保留电弧弧柱强特征的同时,突出显示电器动触头图像特征使增强后的电弧图像适合人类的视觉特征,为电弧动态过程分析和电弧可视化模型的构建提供有效的分析基础,并取得良好的电弧图像增强效果。本文构造了基于比色测温原理的电弧辐射拾取、图像采集、同步控制、数据处理等硬件装置,对试验采集装置进行了标定;将医学上成功应用的计算机层析成像理论,应用于对电弧进行三维温度场重建的研究,构造可单面阵CCD采集三组六路投影辐射强度的实验装置,通过对触头边缘检测的手段精确定位于不同光路中电弧的位置,对辐射拾取光路进行校准,编制了系统软件,实现电弧三维温度场的重建。研究数学模拟计算方法,提出了适合低压电器电弧数学模型计算的方法。用计算机求解获得以前依靠实验才能获得的开断波形及运动过程,将理论分析、试验研究和计算机仿真有机结合起来,使产品设计更加科学和准确,可以大大减少设计周期,减少试验的盲目性和费用,有利于提高电器产品的技术性能,对于新产品开发,优化灭弧室设计及模拟实验,具有十分重要的意义。
上传时间: 2013-04-24
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心音信号是人体最重要的生理信号之一,包含心脏各个部分如心房、心室、大血管、心血管及各个瓣膜功能状态的大量生理病理信息。心音信号分析与识别是了解心脏和血管状态的一种不可缺少的手段。本文针对目前该研究领域中存在的分析方法问题和分类识别技术难点展开了深入的研究,内容涉及心音构成的分析、心音信号特征向量的提取、正常心音信号(NM)和房颤(AF)、主动脉回流(AR)、主动脉狭窄(AS)、二尖瓣回流(MR)4种心脏杂音信号的分类识别。本文的工作内容包括以下5个方面: a)心音信号采集与预处理。本文采用自行研制的带有录音机功能的听诊器实现对心音信号的采集。通过对心音信号噪声分析,选用小波降噪作为心音信号的滤波方法。根据实验分析,选择Donoho阈值函数结合多级阈值的方法作为心音信号预处理方案。 b)心音信号时频分析方法。文中采用5种时频分析方法分别对心音信号进行了时频谱特性分析,结果表明:不同的时频分析方法与待分析心音信号的特性有密切关系,即需要在小的交叉项干扰与高的时频分辨率之间作综合的考虑。鉴于此,本文提出了一种自适应锥形核时频(ATF)分析方法,通过实验验证该分布能较好地反映心音信号的时频结构,其性能优于一般锥形核分布(CKD)以及Choi-Williams分布(CWD)、谱图(SPEC)等固定核时频分析方法,从而选择自应锥形核时频分析方法进行心音信号分析。 c)心音信号特征向量提取。根据对3M Littmann() Stethoscopes[31]数据库中标准心音信号的时频分析结果,提取8组特征数据,通过Fihser降维处理方法提取出了实现分类可视化,且最易于分类的心音信号的2维特征向量,作为心音信号分类的特征向量。 d)心音信号分类方法。根据心音信号特征向量组成的散点图,研究了支持向量机核函数、多分类支持向量机的选取方法,同时,基于分类的目的 性和可信性,本文提出以分类精度最大为判断准则的核函数参数与松弛变量的优化方法,建立了心音信号分类的支持向量机模型,选取标准数据库中NM、AF、AR、AS、MR每类心音信号的80组2维特征向量中每类60组数据作为支持向量机的学习样本,对余下的每类20组数据进行测试,得到每类的分类精度(Ar)均为100%,同时对临床上采集的与上述4种同类心脏杂音信号和正常心音信号中每类24个心动周期进行分类实测,分类精度分别为:NM、AF、MR的分类精度均为100%,而AR、AS均为95.83%,验证了该方法的分类有效性。 e)心音信号分析与识别的软件系统。本文以MATLAB语言的可视化功能实现了心音信号分析与识别的软件运行平台构建,可完成对心音信号的读取、预处理,绘制时-频、能量特性的三维图及两维等高线图;同时,利用MATLAB与EXCEL的动态链接,实现对心音信号分析数据的存储以及统计功能;最后,通过对心音信号2维特征向量的分析,实现心音信号的自动识别功能。 本文的研究特色主要体现在心音信号特征向量提取的方法以及多分类支持向量机模型的建立两方面。 综上所述,本文从理论与实践两方面对心音信号进行了深入的研究,主要是采用自适应锥形核时频分析方法提取心音信号特征向量,根据心音信号特征向量组成的散点图,建立心音信号分类的支持向量机模型,并对正常心音信号和4种心脏杂音信号进行了分类研究,取得了较为满意的分类结果,但由于用于分类的心脏杂音信号种类及数据量尚不足,因此,今后的工作重点是采集更多种类的心脏杂音信号,进一步提高心音信号分类精度,使本文研究成果能最终应用于临床心脏量化听诊。 关键词:心音信号,小波降噪,非平稳信号,心脏杂音,信号处理,时频分析,自适应,支持向量机
上传时间: 2013-04-24
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嵌入式图像采集系统具有体积小、成本低、稳定性高等优点,在远程监控、可视电话、计算机视觉、网络会议等领域应用广泛。为克服传统基于单片机的图像采集系统的种种不足,本文提出了一种新的解决方案,利用高速的ARM9嵌入式微处理器S3C2410A为硬件核心,搭配USB摄像头,结合Linux构建了一套嵌入式的图像采集系统。USB摄像头有着容易购买、性价比高等优点,但长期以来将其直接应用于嵌入式系统却很困难。随着ARM微处理器的广泛应用,嵌入式系统的性能得到了极大的提升。人们逐渐将操作系统引入其中,方便系统的管理和简化应用程序的开发。Linux是一个免费开源的优秀操作系统,将其移植到嵌入式系统中能够对系统进行高效地管理、极大地方便应用程序的开发。嵌入式的Linux操作系统继承了Linux的优良特性,还有着节约资源,实时性强等优点。在本方案中以嵌入式Linux操作系统为基础,借助其对USB、网络等的强大支持能力来构建高度灵活的图像采集系统。通过利用Linux操作系统内建的video4Linux对摄像头进行编程,实现了将USB摄像头采集到的视频数据进行显示和存为图片的功能。本文中具体讲述了嵌入式的软硬件平台的构建,USB摄像头的驱动开发,图像采集应用程序的实现等。本文提出的嵌入式图像采集方案适用于市面上绝大多数流行的USB摄像头,还能把得到的图像通过以太网传输以实现远程的监控。这套方案利用应用程序编程接口video4linux所提供的数据结构、应用函数等,实现了在Linux环境下采集USB摄像头图像数据的功能,并运用嵌入式的GUI开发工具Qt/Embedded来编写最终的应用程序实现了美观的用户界面。充分运用Linux操作系统和其工具的强大功能来实现图像采集, 对基于Linux内核的后续图像应用开发具有实用意义。本系统完全基于开放的平台和模块化的实现方法,具有良好的可移植性,可方便地进行各种扩展。这种方案所实现的图像采集系统成本低,灵活性高,性能好,是一种优良的解决方案。本文详细介绍了这种基于Linux系统和S3C2410A平台的嵌入式图像采集系统。关键词:嵌入式,ARM,USB,图像采集,Linux
上传时间: 2013-06-05
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图像的采集和传输是实时监控、远程控制、智能小区等诸多领域的关键技术。基于传统:PC的图像采集已成为现实。随着信息技术的迅速发展,嵌入式系统的研究开发成为了后PC时代的一个热点,它被广泛应用于工业现场、信息家电等各行各业。同时,图像的远程采集传输也朝着专业化、多样化和低成本的方向发展。利用嵌入式技术来实现图像的远程采集传输正顺应了时代发展,有较大的实用价值。 本文主要研究了基于嵌入式的远程图像采集传输系统。嵌入式终端采用$3C2410为核心的目标板为硬件平台,采用嵌入式Linux为系统平台。系统通过连接在嵌入式终端的USB摄像头完成静态图像数据采集,并进行图像压缩处理。在图像传输方面,论文设计了两种模式:一种是通过Intemet传输的、基于B/S模式的传输方式。在该模式下,远端客户机通过浏览器访问架设在终端里的嵌入式服务器而获得图像信息。另一种是基于GPRS网络实现远程无线图像传输。终端将采集到的图像数据通过GPRS网络发送到拥有固定Ip的监控服务器上来完成图像远程传输。 本文首先介绍了图像采集传输和嵌入式方面的相关内容,并介绍了本论文所采用的开发平台。为了顺利开发接着构建了开发环境,这里包括U-boot的移植、Linux系统的内核编译和移植、设备驱动模块的加载以及交叉编译环境的建立。在此基础上,利用Vide04Linux的接口函数,用C语言实现了图像原始数据的采集程序,并利用JPEG算法了实现图像压缩。在基于B/S模式的传输方式中,首先利用Boa架设了嵌入式服务器,然后用C语言完成CGI脚本,该脚本将图像嵌入网页并实时更新以实现网页的动态输出。在基于GPRS实现远程无线图像传输方式中,论文详细分析了系统通讯数据流的特征,提出了采用辨识特征字符、数据打包等策略以实现GPRS的网络连接和数据通讯,并且在此基础上用C语言编程实现。同时,在PC(Linux)上用Socket编程实现了监控服务器软件,该软件用以接收图像数据和控制嵌入式终端的系统状态。最后,论文分析比较了两种传输方式的区别和优缺点。试验证明,采用两种方式都能成功实现图像的远程采集传输,并且试验效果较好。
上传时间: 2013-05-17
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近年来在运动控制领域三电平中压变频器的开发研究得到了广泛关注,三电平逆变器使得电压型逆变器的大容量化、高性能化成为可能,研究和开发三电平逆变器,无论在技术上还是在实际应用上都有十分重要的意义。 本文首先论述了三电平逆变器的原理,详细分析了一种控制策略—空间电压矢量法,给出PWM波的计算公式和开关动作次序,并仿真出波形。 其次阐述了三电平逆变器的主电路构成、功率器件MOSFET的驱动技术和基于DSP2407A控制系统硬件电路设计,并据此设计出了一套小容量三电平逆交器实验装置。 最后介绍了三电平空间电压矢量控制算法的实现和软件设计,给出了实验装置的运行结果,并分析了设计中存在的问题。
上传时间: 2013-04-24
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图像是人类智能活动重要的信息来源之一,是人类相互交流和认识世界的主要媒体。随着信息高速公路、数字地球概念的提出,人们对图像处理技术的需求与日剧增,同时VLSI技术的发展给图像处理技术的应用提供了广阔的平台。图像处理技术是图像识别和分析的基础,所以图像处理技术对整个图像工程来说就非常重要,对图像处理技术的实现的研究也就具有重要的理论意义与实用价值,包括对传统算法的改进和硬件实现的研究。仿生算法的兴起为图像处理问题的解决提供了一条十分有效的新途径;FPGA技术的发展为图像处理的硬件实现提供了有效的平台。 @@ 本文在详细介绍邻域图像处理算法及其数据结构、遗传算法和蚁群算法基本原理的基础上,将其应用于图像增强和图像分割的图像处理问题之中,并将其用FPGA技术实现。论文中采用遗传算法自适应的确定非线性变换函数的参数对图像进行增强,在采用FPGA来实现的过程中先对系统进行模块划分,主要分为初始化模块、选择模块、适应度模块、控制模块等,然后利用VHDL语言描述各个功能模块,为了提高设计效率,利用IP核进行存储器设计,利用DSP Builder进行数学运算处理。时序控制是整个系统设计的核心,为尽量避免毛刺现象,各模块的时序控制都是采用单进程的Moore状态机实现的。在图像分割环节中,图像分割问题转换为求图像的最大熵问题,采用蚁群算法对改进的最大熵确定的适应度函数进行优化,并对基于FPGA和蚁群算法实现图像分割的各个模块设计进行了详细介绍。 @@ 对实验结果进行分析表明遗传算法和蚁群算法在数字图像处理中的使用明显改善了处理的效果,在利用FPGA实现遗传算法和蚁群算法的整个设计过程中由于充分发挥了FPGA的并行计算能力及流水线技术的应用,大大提高算法的运行速度。 @@关键词:图像处理;遗传算法;蚁群算法;FPGA
上传时间: 2013-06-03
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