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2641.近红外成像的便携式大尺度粒子图像测速仪
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
开发了一种用于河流表面流速场测量的便携式大尺度粒子图像测速仪(large-scale particle image velocimeter,LSPIV).该仪器基于一台以图像处理专用DSP为核心的智能相机,代替PC高效地完成图像采集和处理的任务.首先利用近红外波段下水流示踪物(弱小目标)和水体光强反射率的差异,在单色CMOS传感器前加装红外滤镜抑制水面光学噪声,增强弱小目标与背景间的对比度,提高了后续运动矢量估计中相关曲面的峰值信噪比.其次,提出了一种基于时空联合滤波的时均流场重建方法,利用河流流场中的先验和冗余信息识别并修正错误矢量,改善了天然河流中由于示踪物密度过低或分布不均造成的表面流速估值过低问题.最后,通过静水和动水条件下的2组现场实测验证了近红外成像系统及图像处理算法的有效性.
关键词：大尺度粒子图像测速仪；河流表面流速场；近红外成像；智能相机；时间平均流场；时空联合滤波
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2642.基于多尺度水平集的MR图像海马区分割方法
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
针对MR图像中海马区存在灰度不均匀性,基于区域动态轮廓的C-V模型只利用区域信息无法获得准确的海马区分割问题,结合多尺度边缘约束的演化思想和图像区域的全局信息,提出了一种结合边缘和区域信息的多尺度水平集MR(magnetic resonance)图像海马区分割方法.首先,在C-V模型的基础上采用内部约束能量项,消除水平集的重初始化,提高分割速度;其次,改进水平集函数中外部能量项的图像区域全局信息,解决由于灰度不均匀所引起的分割不准确问题;最后,在水平集函数的外部能量项中加入基于多尺度图像边缘的梯度信息,作为边缘约束停止项,使分割效果达到优化.实验结果表明,该算法对存在灰度不均匀性的图像海马区分割速度快、准确率高.
关键词：水平集；多尺度分割；灰度不均匀；脑部MR图像
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2643.一种AIN基热隔离MEMS阵列风速传感器设计
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
采用微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)技术设计和制作了一种基于氮化铝(aluminum nitride,AIN)基热隔离四阵列热流量风速风向传感器,并同时集成了一个环境温度传感器.在厚度为0.2 mm的AlN基片上通过光刻剥离工艺和激光微加工工艺实现2D微结构风速风向传感器制备.传感器由中间加热器、4个温度探测器和1个温度传感器组成,4个温度探测器之间通过激光微加工刻蚀8个热隔离通孔以减少热传导损失,提高有效热流量交换.通过对传感器的ANSYS仿真及性能测试,验证了设计的合理性及工艺的可行性.分析得出采用热隔离通孔可有效提高4个探测器的灵敏度,降低了加热电极的热传导损失,减小了传感器设计尺寸,提高了设计的集成度.传感器测试结果表明:最大角度差为5°,速度误差小于0.5 m/s.加热功耗为120 mW,响应时间仅3 s.
关键词：风速传感器；氮化铝；热流量；微机电系统
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2644.机载InSAR运动补偿用激光陀螺位置姿态系统
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
位置姿态系统(position and orientation system,POS)是机载干涉合成孔径雷达(interferential synthetic aperture radar,InSAR)提高对地观测成像质量的关键装置,围绕机载InSAR运动误差补偿的需求,分析了机抖激光陀螺惯性测量系统(inertialmeasurement unit,IMU)的尺寸效应,设计了一种轻小型、对称八点减振的惯性敏感组件结构;设计了基于DSP+ FPGA硬件方案的数据采集及预处理模块,提出了基于滤波器建模的时延补偿方法,研制成功一种高分辨率机载对地观测系统用小型高精度激光陀螺POS样机.实验室静态、车载以及飞行试验结果表明该系统纯惯性导航误差分别为0.196 nmile/h、0.659 nmile/h和0.681 nmile/h,满足了机载InSAR 0.5 m高程精度需求.
关键词：机载干涉合成孔径雷达；位置姿态系统；激光陀螺；捷联惯性测量系统；尺寸效应；时延补偿
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2645.管道泄漏检测中的噪声自适应抑制
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
在供水管道泄漏检测中,干扰和环境噪声直接影响到泄漏检测的有效性和漏点定位的精度,因此有必要对检测信号进行噪声抑制,增强检测信号的信噪比,以保证可靠检测和准确定位.提出一种根据不同带宽信号与噪声自相关长度的差异,利用线性增强器和预测器分别自适应抑制检测信号中的窄带噪声和宽带噪声的方法.该方法不需要任何先验知识就可以自适应抑制与有用信号带宽不同的噪声,处理后数据的信噪比较处理前平均提高4 dB以上,对实际的泄漏检测信号处理后,使得定位误差平均减小0.3m以上,并且降低了误检率.
关键词：泄漏检测；噪声抑制；自相关长度；自适应线性增强器；自适应线性预测
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2646.全姿态光纤陀螺井眼轨迹连续测量仪研究
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
在油气井井眼轨迹测量中,针对传统磁通门磁力计无法在套管井、铁矿井等受磁场干扰或无磁环境下测量的问题,研制了一种新型小口径全姿态井眼轨迹连续测量仪.系统采用了新研制的小口径精密三轴一体化光纤陀螺和3个石英加速度计作为核心传感器,为克服高温恶劣环境对仪器测量精度的影响,提出了加装保温瓶、置入吸热材料、对传感器采用小波神经网络进行温度漂移辨识与补偿的方案.给出了系统方案、轨迹测量算法、漂移误差估计与补偿算法.测试结果表明:该系统倾角测量范围为0°～180°,井斜方位为0°～360°,井斜方位精度优于±3°,倾角精度优于±0.15°.系统能够有效解决在无磁或磁干扰等环境下的轨迹连续测量问题,其全姿态测量特点使其亦适用于日益增多的水平井测量,具有广阔的应用前景.
关键词：轨迹测量；全姿态；无磁环境；光纤陀螺；小口径
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2647.基于ACO和RVM的两相流流型特征选择方法
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
为提高流型识别的准确率,提出了基于蚁群算法(ant colony optimization,ACO)和相关向量机(relevance vector machine,RVM)封装模式的流型特征选择方法.首先采用小波包变换(wavelet packet transform,wPT)、经验模式分解方法(empirical mode decomposition,EMD)对原始压差波动信号进行分解,分别提取压差波动信号的时域无量纲指标和各分解信号的能量和熵组成融合特征.然后采用ACO和RVM进行特征选择和识别,选出有利于流型识别的特征优化组合.空气-水两相流型识别的实验结果表明:该方法能实现流型特征的有效缩减,经优化组合的最优特征子集识别率达95％以上,与其他方法相比具有更高的识别率.
关键词：特征选择；蚁群优化算法；相关向量机；流型识别
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2648.改进遗传算法的ERT有限元模型拓扑结构优化
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
为了提高电阻层析成像逆问题精度,利用基于区间算法与粒子群算法的改进遗传算法,优化有限元模型拓扑结构.以模型每一层半径为变量(最外层除外),分别以有限元平均质量、敏感场均匀分布时模型均方根值的倒数以及两者的乘积为适应度函数,并引入三角形最长边与最短边的比值作为惩罚函数.仿真与实际实验结果表明,相比传统按等间隔原理剖分的有限元模型及其改进模型,优化后的模型能有效提高逆问题的精度,且以敏感场均匀分布时模型均方根值的倒数为适应度函数效果最理想.
关键词：电阻层析成像；逆问题；区间算法；粒子群算法；遗传算法；惩罚函数
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2649.新型内外管差压流量计特性研究
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
针对现有各种流量计机械结构较复杂、节流方式对流体的扰动大、差压信号稳定性不足的缺点,设计了一种新型内外管差压流量计.运用三维CFD模拟仿真软件对其结构进行优化设计,通过实验验证了内外管差压流量计三维CFD仿真分析结果的可靠性.以内锥流量计作为参照对象,对内外管差压流量计的特性进行了对比分析,对比分析的结果表明,内外管差压流量计较内锥流量计压力损失小、压损比小、差压信号稳定性高.为了得到本装置的其他特性参数,又进行了大量的标定试验,实验结果表明测量精度、量程比等参数均满足技术标准的要求.
关键词：内外管差压式流量计；CFD模拟仿真；origin绘图；压损比；内锥流量计
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2650.RFID多跳邻域定位算法
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
提出了一种基于接近策略的射频识别(radio frequency identification,RFID)多跳邻域定位算法.本算法采用无源标签网络对定位区域进行覆盖,并将阅读器置于待定位单元上,仅通过判断无源标签是否在阅读器识别范围内进行定位,而不计算阅读器和标签之间的信号强度,避免了增加额外设备,在降低阅读器成本的同时保证系统具有鲁棒性.文中对影响算法性能的主要因素从理论上进行了详细分析,并对系统构建及参数选择进行了深入研究.仿真实验及实际测试结果均表明,该定位系统具有较高定位精度,且不易受环境、障碍物等因素的干扰.
关键词：射频识别；定位；无源标签；邻域
027-87841330