角速度传感测试系统中锁频模块的应用研究 被引量：2

1

作者 张蔚云 闫树斌 +1 位作者 薛晨阳 甄国涌 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第3期12-14,共3页

介绍了一种基于光纤环形腔的角速度传感测试系统,通过对几个重要电路模块的分析,描述了系统中用来实现对激光器反馈控制和对谐振点跟踪锁定的锁频电路模块。实验结果证明:该电路模块能够将透射峰锁定在最低点,将激光器中心频率始终锁定... 介绍了一种基于光纤环形腔的角速度传感测试系统,通过对几个重要电路模块的分析,描述了系统中用来实现对激光器反馈控制和对谐振点跟踪锁定的锁频电路模块。实验结果证明:该电路模块能够将透射峰锁定在最低点,将激光器中心频率始终锁定在谐振点处,一定时间内转台转速小于1 r/s时,锁频精细度高。 展开更多

关键词 光纤环 锁频电路 精细度

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分布式FBG的粮仓温度监测系统实验研究 被引量：2

2

作者 刘少聪 原鹏飞 +4 位作者 侯晔星 赵辉 王高 赵宇 李仰军 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2012年第11期50-52,共3页

提出了一种新型的粮仓温度监测系统,即利用分布式光纤布喇格光栅传感系统从整体上实现对温度的实时监测。在实验基础上,利用origin软件作出了温度与中心波长的关系图,同时与作为标准的K型热电偶测量数据进行对比,偏差曲线显示光纤布喇... 提出了一种新型的粮仓温度监测系统,即利用分布式光纤布喇格光栅传感系统从整体上实现对温度的实时监测。在实验基础上,利用origin软件作出了温度与中心波长的关系图,同时与作为标准的K型热电偶测量数据进行对比,偏差曲线显示光纤布喇格光栅测得温度与标准温度接近,偏差在±0.45℃的范围内,表明本监测系统的测量准确度较高,可以满足粮仓温度监测的要求。 展开更多

关键词 光纤布喇格光栅 粮仓温度 监测

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基于CPCI总线通用测试设备设计 被引量：7

3

作者 张晓雷 贾晓晓 +1 位作者 赵冬青 刘东海 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第3期26-30,共5页

针对传统地面测试设备数据接口种类繁多,不同数据接口速率差异大及实用性等问题,研制了一种基于CPCI总线的通用测试设备。该设备采用模块化设计思想,设计了4种通用型CPCI板卡:主控卡、数字量信源卡、模拟量信源卡及电源卡。测试设备在... 针对传统地面测试设备数据接口种类繁多,不同数据接口速率差异大及实用性等问题,研制了一种基于CPCI总线的通用测试设备。该设备采用模块化设计思想,设计了4种通用型CPCI板卡:主控卡、数字量信源卡、模拟量信源卡及电源卡。测试设备在上位机软件的控制下进行指令、状态的交互和不同类型数据的传输。由于电源卡上不存在高速信号,主控芯片采用C851F061单片机芯片,其余板卡上主控芯片采用在高速信号处理方面更稳定的FPGA芯片。各个标准板卡之间设计2组串行通信总线,通过CPCI背板自定义总线进行交互。经大量试验测试,证明了该设计在不同功能需求下的可靠性和通用性。 展开更多

关键词 数据接口 CPCI总线 通用测试设备 FPGA C851F061 自定义协议

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光纤腔动态谐振响应特性 被引量：11

4

作者 徐鹏飞 张建辉 +5 位作者 孟祥然 马可贞 赵宇 张文栋 薛晨阳 闫树斌 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期599-604,共6页

光纤环形谐振腔的动态响应特性对其传感应用具有重要影响。为了抑制动态响应,利用多光束干涉原理对其产生原因进行了分析;通过实验测试得到了动态响应的临界振荡条件,并进一步分析了光功率对该临界条件的影响,实验结果与理论分析一致。... 光纤环形谐振腔的动态响应特性对其传感应用具有重要影响。为了抑制动态响应,利用多光束干涉原理对其产生原因进行了分析;通过实验测试得到了动态响应的临界振荡条件,并进一步分析了光功率对该临界条件的影响,实验结果与理论分析一致。同时,针对动态响应对谐振特性的干扰问题,测试了激光器调制参数对动态响应下振荡强度的影响,为传感系统中的误差评估提供了参考依据。 展开更多

关键词 光纤环形谐振腔 动态响应 振荡现象 光纤传感

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谐振式光学陀螺的快速锁频技术 被引量：1

5

作者 任勇峰 于淼 +1 位作者 焦新泉 郑永秋 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第4期35-37,44,共4页

通过搭建谐振式光学陀螺(R-MOG)测试系统,对光纤环形谐振腔(FRR)的谐振特性及其一次谐波特性进行分析,提出一种数字比例(PI)闭环反馈控制的方法,将光源的输出频率精确锁定在环路的谐振频率点处。采用数字锁频方式应用于R-MOG中,优化锁... 通过搭建谐振式光学陀螺(R-MOG)测试系统,对光纤环形谐振腔(FRR)的谐振特性及其一次谐波特性进行分析,提出一种数字比例(PI)闭环反馈控制的方法,将光源的输出频率精确锁定在环路的谐振频率点处。采用数字锁频方式应用于R-MOG中,优化锁频技术,实现谐振频率在4 000 s的锁定,稳定度优于9×10^(-12)。测试表明,该数字锁频技术提高了陀螺的灵敏度和输出稳定度,具有快速、准确及适用范围广等优点,为R-MOG提供了新的检测方法,具有较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 谐振式光学陀螺 锁频 光纤环形谐振腔 数字比例积分反馈控制

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电源纹波的测量及抑制 被引量：20

6

作者 程惠 任勇峰 王强 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1899-1900,1921,共3页

介绍了电源纹波电压和纹波系数的概念。提出三种降低电源纹波的方法,通过一组实验得到三种方法的滤波效果,并总结了它们的优缺点。通过比较得出,在电路板大小允许的情况下,使用共模扼流圈可以有效降低电源纹波。

关键词 电源纹波 纹波系数 滤波 共模扼流圈

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面向陀螺应用的硅基大尺寸楔角型谐振腔 被引量：2

7

作者 闫树斌 马可贞 +5 位作者 李明慧 郭泽彬 骆亮 张安富 王任鑫 薛晨阳 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期747-751,共5页

针对集成光学陀螺中核心敏感单元难以同时实现集成化和高灵敏度问题,提出了硅基二氧化硅楔角型谐振腔的制作方案。通过理论分析得出,由光电探测器散弹噪声引起的陀螺极限灵敏度与谐振腔的直径和品质因数乘积(D×Q)成正比。运用MEMS... 针对集成光学陀螺中核心敏感单元难以同时实现集成化和高灵敏度问题,提出了硅基二氧化硅楔角型谐振腔的制作方案。通过理论分析得出,由光电探测器散弹噪声引起的陀螺极限灵敏度与谐振腔的直径和品质因数乘积(D×Q)成正比。运用MEMS工艺,制作出直径达1.5 cm、楔角22°的谐振腔;通过控制氧化硅腐蚀时掩膜层的参数,获得了不同楔角的谐振腔,并论述了腐蚀楔角跟掩膜层参数的关系。通过耦合测试,该谐振腔品质因数为2×106,理论上采用上述谐振腔研制的陀螺,其极限灵敏度可达6(°)/h。 展开更多

关键词 大尺寸楔型腔 集成光学 陀螺灵敏度 氧化硅腐蚀

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基于节点冗余的CAN总线网络双冗余方法 被引量：7

8

作者 王红亮 田帅帅 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2010年第4期90-94,共5页

目前在CAN总线冗余设计方法中只对总线进行冗余设计,仍然不能满足恶劣工业环境对CAN总线可靠性的要求。针对这一问题,提出了一种基于节点冗余的CAN总线网络双冗余方法。该方法对网络中每个节点进行总线冗余,同时为系统的主节点进行节点... 目前在CAN总线冗余设计方法中只对总线进行冗余设计,仍然不能满足恶劣工业环境对CAN总线可靠性的要求。针对这一问题,提出了一种基于节点冗余的CAN总线网络双冗余方法。该方法对网络中每个节点进行总线冗余,同时为系统的主节点进行节点冗余。测试结果表明:若总线出现故障,系统中所有节点均能自动切换到备用总线工作;若主节点出现故障,备份主节点则自启动,发挥主节点的作用;当主节点恢复正常时,备份主节点则自行回到备份状态。此方法能同时实现节点冗余和总线冗余,大大提高了系统的可靠性。 展开更多

关键词 CAN总线 节点冗余 总线冗余

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基于A类铂电阻的弹体温度采集系统研究 被引量：7

9

作者 朱杰 郭涛 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第9期2527-2531,共5页

为了提高导弹弹体温度的测量精度,提出了一种新型的基于A类铂电阻的多点采集温度传感器的设计方案。该系统采用高精度恒流源减小铂电阻功耗,四线制和对称组装式数据放大电路来减小温度漂移。五阶低通滤波器MAX280滤波后的信号经A/D转换... 为了提高导弹弹体温度的测量精度,提出了一种新型的基于A类铂电阻的多点采集温度传感器的设计方案。该系统采用高精度恒流源减小铂电阻功耗,四线制和对称组装式数据放大电路来减小温度漂移。五阶低通滤波器MAX280滤波后的信号经A/D转换与数字电位器X9241相连,通过AT89S52控制数字电位器调整输出的零点漂移,再采用最小二乘法进行分段拟合。经试验验证,在-50℃～400℃的温度范围内,误差<0.05℃,目前以本电路为核心的测量与控制系统已实际应用于某导弹系统装备。 展开更多

关键词 铂电阻 恒流源 A D AT89S52 最小二乘法

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柱状药表面的粘接剂厚度测量方法 被引量：1

10

作者 金永 石兵华 +2 位作者 王召巴 郭文静 陈友兴 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期139-142,共4页

某柱状药表面粘接剂的厚度直接影响药柱与包覆衬套之间的粘接质量,为全面测量其厚度,将药柱固定于旋转平台上,分别采集刮涂前后的投影到药柱表面的变形条纹图像,采用傅里叶变换法求解出相位,并根据成像系统之间的位置关系,得到刮涂前后... 某柱状药表面粘接剂的厚度直接影响药柱与包覆衬套之间的粘接质量,为全面测量其厚度,将药柱固定于旋转平台上,分别采集刮涂前后的投影到药柱表面的变形条纹图像,采用傅里叶变换法求解出相位,并根据成像系统之间的位置关系,得到刮涂前后的药柱表面高度。将前后2次得到高度值进行对应点的相减运算,即可得到粘接剂的厚度。实验结果表明,该方法可实现柱状药表面的粘接剂厚度的全面的非接触测量,整体测量精度可达到0.035 mm。 展开更多

关键词 药柱 粘接剂厚度 投影栅线法 相位重建

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无线传感器网络的声通信试验系统 被引量：2

11

作者 邸丽霞 张彦军 刘文怡 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第4期66-68,79,共4页

在无线传感器网络所处环境中,由于强电磁或短距无线通信频率共存的原因,传感器节点间的短距无线通信常常会受到干扰甚至中断,针对这个问题,研究了一种短距声通信方式,将信号调制于声信号上,通过空气中声信号的传播来完成节点之间的数据... 在无线传感器网络所处环境中,由于强电磁或短距无线通信频率共存的原因,传感器节点间的短距无线通信常常会受到干扰甚至中断,针对这个问题,研究了一种短距声通信方式,将信号调制于声信号上,通过空气中声信号的传播来完成节点之间的数据通信。首先介绍了本设计的传感器网络节点的硬件结构,以无线射频通信作为主通信方式,声通信作为协通信方式;接着针对物理层上的声通信进行了设计,并介绍了声通信的实现过程及与声通信相关的ARM程序和FPGA控制逻辑部分程序的工作流程。最后的测试实验表明设计的传感器节点间的短距声通信方法是可行的。 展开更多

关键词 无线传感器网络 声通信 物理层 DPSK

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基于FPGA的高精度采集系统的研究与实现 被引量：22

12

作者 郝少帅 杨玉华 王淑琴 《电子测量技术》 2020年第19期154-158,共5页

随着现代传感理论的发展和新型传感器的出现,采集到的信号的类型和种类急剧增加,对于采集精度和数据的存储都提出了新的需求。叙述了一种基于FPGA的高精度采集的改进设计,使用过采样和去极值平均滤波算法,提高了采集精度,再通过设计合... 随着现代传感理论的发展和新型传感器的出现,采集到的信号的类型和种类急剧增加,对于采集精度和数据的存储都提出了新的需求。叙述了一种基于FPGA的高精度采集的改进设计,使用过采样和去极值平均滤波算法,提高了采集精度,再通过设计合适的模拟量帧结构以及通道切换ROM表,实现了多通道的均匀采样,极大地提高了采集系统的可靠性。最后通过MATLAB程序仿真以及相关环境试验的验证,改进设计的采集系统的采集精度达到了0.05%,实现了高精度采集。 展开更多

关键词 数据采集 FPGA 存储器 过采样 高精度

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高g光学微腔加速度计的结构设计 被引量：2

13

作者 王晓倩 李鹏 +4 位作者 孟祥然 徐鹏飞 冯薪霖 薛晨阳 闫树斌 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1049-1053,共5页

针对高量程加速度测试需求,提出了一种基于光弹效应的新型光学加速度传感器;利用MATLAB软件和时域差分有限元(FDTD)对微环谐振腔悬臂梁加速度计的结构进行优化设计,详细分析了波导传输模态,传感器灵敏度以及工作带宽与波导尺寸、微悬臂... 针对高量程加速度测试需求,提出了一种基于光弹效应的新型光学加速度传感器;利用MATLAB软件和时域差分有限元(FDTD)对微环谐振腔悬臂梁加速度计的结构进行优化设计,详细分析了波导传输模态,传感器灵敏度以及工作带宽与波导尺寸、微悬臂梁尺寸的关系。在优化设计的基础上,通过ANSYS软件对悬臂梁的抗冲击性能进行仿真,其抗冲击可达104gn,灵敏度为10-2pm/gn,能有效满足高冲击、强烈振动场合的特殊测试要求,可以应用于侵彻系统,并为集成小型化高灵敏抗冲击微光机电系统(MOEMS)传感器提供理论参考。 展开更多

关键词 光弹效应 微环谐振腔 加速度计 悬臂梁

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基于Serial RapidIO的远距离高速数据传输 被引量：9

14

作者 辛云旭 文丰 张凯华 《电子测量技术》 北大核心 2021年第21期125-132,共8页

为解决传统总线在FPGA与FPGA之间高速数据传输时在带宽、灵活性、传输距离和可靠性等方面的不足,提出了一种基于Serial RapidIO(SRIO)互连体系结构和光电转换模块为一体的远距离高速数据传输方案。该方案以Xilinx的ZYNQ7000系列FPGA和Ki... 为解决传统总线在FPGA与FPGA之间高速数据传输时在带宽、灵活性、传输距离和可靠性等方面的不足,提出了一种基于Serial RapidIO(SRIO)互连体系结构和光电转换模块为一体的远距离高速数据传输方案。该方案以Xilinx的ZYNQ7000系列FPGA和Kintex7系列FPGA为RapidIO的互连设备,通过调用Xilinx的IP核实现SRIO传输协议并对逻辑层的用户接口编程完成通信,数据交换接口采用光电转换模块以光缆替代电缆实现远距离数据交换。经过大量测试试验,该方案在通信两端连接10 km光缆实现的传输速度为444 Mbit/s,传输过程零误码零丢帧,且系统运行稳定、可靠。 展开更多

关键词 FPGA SRIO 光电转换 远距离 高速传输

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SOI多环级联光学谐振腔滤波器 被引量：1

15

作者 王晓倩 马可贞 +4 位作者 赵宇 冯薪霖 薛晨阳 张文栋 闫树斌 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期645-649,共5页

利用MEMS工艺制备了基于SOI的小尺寸、高集成光波导多环级联谐振腔滤波器,理论分析了多环级联微环腔的光场传输特性与光谱响应特性,实验验证并得到了不同级联环数与谐振谱线滚降垂直度的关系。研究表明:当波导宽度为450 nm、半径为5μm... 利用MEMS工艺制备了基于SOI的小尺寸、高集成光波导多环级联谐振腔滤波器,理论分析了多环级联微环腔的光场传输特性与光谱响应特性,实验验证并得到了不同级联环数与谐振谱线滚降垂直度的关系。研究表明:当波导宽度为450 nm、半径为5μm时,单环、双环和十环滤波器响应谱线的-3 dB带宽分别为0.313,0.279,0.239 nm,相应结果与理论吻合,即随着级联环数的增多,谐振谱线顶端趋于平坦,滚降垂直度增高。设计制备了环形与跑道形两种级联谐振腔滤波器,研究了相应的透射谱特性。 展开更多

关键词 光波导 多环级联 滤波器 滚降垂直度

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Flash存储阵列坏块管理方法的设计与实现 被引量：8

16

作者 张雪钰 焦新泉 刘东海 《电子测量技术》 2020年第20期21-25,共5页

目前高速大容量存储多采用Flash阵列架构,解决高速存储阵列中Flash芯片的坏块管理是提高该阵列存储可靠性和存储速度的关键。针对Flash阵列的坏块管理,提出基于整合块映射的坏块管理策略和基于BRAM查表法的坏块管理策略,并对这两种方案... 目前高速大容量存储多采用Flash阵列架构,解决高速存储阵列中Flash芯片的坏块管理是提高该阵列存储可靠性和存储速度的关键。针对Flash阵列的坏块管理,提出基于整合块映射的坏块管理策略和基于BRAM查表法的坏块管理策略,并对这两种方案进行对比,同时对传统突发坏块的管理方法进行优化,通过空闲回读模式来保证数据存储速度。经在线仿真与实际测试,可正确找出坏块地址且数据正确无误码,验证了上述方法的正确性和可操作性,同时对整合块管理方法造成的容量损失进行极限计算与实际测试,损失容量在1%以下,完全满足工程需求。 展开更多

关键词 NAND Flash 整合块 BRAM查表 坏块管理

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基于FPGA的多路信号源的设计与实现 被引量：9

17

作者 冯宇航 任勇峰 刘东海 《电子测量技术》 北大核心 2021年第11期136-140,共5页

针对目前多路信号源DA转换及其调理电路的复杂性问题,结合测试系统对于模拟信号源的需求,设计了一种基于FPGA和PCI总线的多路模拟信号源。信号源包含23路0~28V可调模拟电压和1路100V直流模拟电压。该板卡以FPGA作为系统控制器,PCI9054作... 针对目前多路信号源DA转换及其调理电路的复杂性问题,结合测试系统对于模拟信号源的需求,设计了一种基于FPGA和PCI总线的多路模拟信号源。信号源包含23路0~28V可调模拟电压和1路100V直流模拟电压。该板卡以FPGA作为系统控制器,PCI9054作为PCI总线协议芯片,100V模拟电压通过升压芯片LM5022产生,并通过NAIS公司的光MOS继电器AQY277A来控制输出;23路0~28V可调模拟电压通过6片四通道DA转换芯片AD5504进行DA转换。最后经过上位机标定系数,辅助提高输出电压精度。并与上位机配合测试得到大量数据,验证了该板卡可以可靠输出所需电压,稳定性高,满足设计要求。 展开更多

关键词 PCI 模拟信号源 LM5022 AD5504

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一种基于TEDS接口的总线适配器的设计与实现 被引量：1

18

作者 景俊英 王海瑞 +1 位作者 沈三民 李超 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第11期211-215,共5页

为了解决智能传感器产品由于现场总线种类繁多而引起的互不兼容的问题,实现智能化传感器接口标准化,提出了基于TEDS(transducer e1ectronic data sheet)标准的智能传感网络节点中的网络应用处理器NCAP(network capable application proc... 为了解决智能传感器产品由于现场总线种类繁多而引起的互不兼容的问题,实现智能化传感器接口标准化,提出了基于TEDS(transducer e1ectronic data sheet)标准的智能传感网络节点中的网络应用处理器NCAP(network capable application processor)的设计方案。该方案以FPGA为核心控制整个系统统一工作,其通过USB接口与上位机通信,而系统内部采用RS485总线完成数据传输,通过严谨的硬件电路设计以及VHDL语言的灵活使用,实现信号可靠性传输。实验测试结果表明,极强的设备接口适应能力以及高可靠性、完备的监控执行能力,为智能传感网络接口设计提供了一种有效的方法。目前,已成功用于某测试系统中。 展开更多

关键词 TEDS NCAP IEEE1451 总线适配器 智能传感网络

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图像聚焦程度对特征提取的影响 被引量：1

19

作者 郝争辉 王高 +3 位作者 原东方 褚星明 蔚旋 李咸静 《红外技术》 CSCD 北大核心 2017年第9期824-828,共5页

纹理性分析是关于图像中局部区域内定量计算像素间关系的。形状是直观描述物体的特征之一,这一特征可以直接用于目标物体的区别中。本文主要以提取红外聚焦图像特征为前提,分析其纹理、面积及周长等特征随聚焦程度变化的趋势。通过实验... 纹理性分析是关于图像中局部区域内定量计算像素间关系的。形状是直观描述物体的特征之一,这一特征可以直接用于目标物体的区别中。本文主要以提取红外聚焦图像特征为前提,分析其纹理、面积及周长等特征随聚焦程度变化的趋势。通过实验得出随聚焦程度正相关变化的特征为图像纹理特性中的相关与面积特征,而与之变化负相关的为纹理特征中的二阶矩、熵、对比度。形状特征中的周长与聚焦程度的变化关系较小。在不同的聚焦程度下提取出图像的纹理、形状特征都会有所差异。 展开更多

关键词 聚焦程度 纹理特征 轮廓线

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基于区域椭圆参数矫正的温度计读数算法研究

20

作者 郝争辉 王高 +1 位作者 邓芳芳 褚星明 《电子测量技术》 2018年第7期75-78,共4页

基于机器视觉理论,研究了一种利用图像处理来获取温度计读数的算法。首先利用色彩空间模型对图像进行变换,运用最大类间分割将液柱区域分割出来;并利用最小外接矩形确定温度计水银柱的位置信息及区域椭圆参数对其进行矫正。然后通过高... 基于机器视觉理论,研究了一种利用图像处理来获取温度计读数的算法。首先利用色彩空间模型对图像进行变换,运用最大类间分割将液柱区域分割出来;并利用最小外接矩形确定温度计水银柱的位置信息及区域椭圆参数对其进行矫正。然后通过高斯平滑与Sobel算子对温度计刻度进行检测,可以得出每个像素值对应的温度值与刻度线的位置。最后经过模板匹配的方法,识别出距离温度计水银柱位置最近的刻度数,较为精确的得到温度计所显示的读数。实验表明,该算法无需拍摄整只温度计,运算量小、精度高、速度快。 展开更多

关键词 区域椭圆 HSV 温度计

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