【摘 要】
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现有的高速铁路运行环境视频采集系统无法获取全线路、全视角覆盖的运行环境信息,且视频存在噪声多、亮度暗等问题,不利于基于视频的高铁运行环境的检测分析。针对该问题,提出一种全视角的高铁运行环境视频采集系统。首先,集成多台车载高清摄像机、云台、视频补光灯、智能供电分配单元和高精度定位同步系统进行视频采集;然后,利用多种图像增强方法提升视频亮度;最后,利用检测车在京沈客专正线上进行试验验证,结果表明:该系
【机 构】
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中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所,北京100081;北京交通大学计算机与信息技术学院,北京100044
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现有的高速铁路运行环境视频采集系统无法获取全线路、全视角覆盖的运行环境信息,且视频存在噪声多、亮度暗等问题,不利于基于视频的高铁运行环境的检测分析。针对该问题,提出一种全视角的高铁运行环境视频采集系统。首先,集成多台车载高清摄像机、云台、视频补光灯、智能供电分配单元和高精度定位同步系统进行视频采集;然后,利用多种图像增强方法提升视频亮度;最后,利用检测车在京沈客专正线上进行试验验证,结果表明:该系统实现了全线路、全视角覆盖的高铁运行环境高质量视频采集。此外,该系统已推广应用于多辆检测车,为高铁运行环
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为解决级联多电平动态电压恢复器(DVR)用于提高配网电压质量时需要多个整流单元的问题,提出了一种基于二极管箝位五电平逆变器的三相DVR方案.相较于普通级联型DVR,该三相DVR在输出电平数增加时只需一个整流单元,就可以达到减少整流单元开关器件的目的.同时,采用比例谐振控制(PR)算法,保证了逆变器输出电压的实时跟踪与谐波补偿.最后,在PSIM中搭建了仿真平台进行验证,仿真结果表明,所提策略用于三相三线10 kV配网系统的电压质量治理是可行的.
分析了一起110 kV油浸正立式电流互感器的电容端屏装配错误导致的内部放电故障,介绍了该电流互感器的结构特性,推断了内部放电故障发展过程,并从设备制造、试验维护、在线监测等方面提出了防范此类事故的措施.
研究视觉传达技术的低分辨激光图像重建方法,解决重建图像边缘不清晰,视觉效果不佳等问题。利用灵敏度差分算法归类划分低分辨率激光图像,确保图像信息具有有效性,保证计算转换后数据的准确性,得到具有较高实质效果的低分辨率激光图像;将压缩感知理论用于超分别率重建技术重建改善实质效果的低分辨率激光图像,利用两步迭代收缩算法结合全变分正则化方法,保证重建后的激光图像具有良好的边缘效果。实验证明,重建后的激光图像
利用高频CO_2激光器分别在细芯光纤和普通单模光纤中刻写了光栅周期参数相同的长周期光纤光栅,然后采用提拉法分别在这两个长周期光纤光栅的包层表面涂覆了聚乙烯醇(PVA)薄膜,构造了两款光纤湿度传感器。对比研究了这两款光纤湿度传感器的湿度与温度传感特性。实验结果表明,两款湿度传感器通过解调透射谱的波长偏移,实现了环境相对湿度(RH)的测量。同时,在环境湿度高时具有很高的湿度灵敏度,在环境湿度低时灵敏度
针对传统激光成像系统激光功率较低且成像速度较慢的问题,设计出一种基于融合光散射信息的三维激光成像系统.实时测量融合光散射信息,获得十分稳定且高强度的散射光.建立接收光学系统,根据电光晶体偏振调制的原理调节回波信号强度,得到测距面与三维成像激光距离的标准差.利用方波调制法使激光源发射均匀的脉冲序列.通过获取到环境光的曝光图像,合理控制三维激光强度,使曝光图像灰度动态大范围分布,最后获得高精度的三维激光成像.以坭兴陶的三维激光成像实验为例,结果表明:该系统激光功率较高,成像误差小,具有过程简单、可靠性高等优点
为了分析了高阶贝塞尔空心光束的合束特性,比较了不同阵列排布、不同阶数的高阶贝塞尔光束相干和非相干合成时的光强分布,结果表明:当光束在P=1,Q=8的径向排列条件下,贝塞尔光束的阶数N为5～8时,合成光束为类高斯光束;N为9～20时,合成为类贝塞尔光束,光束半径随N增大线性增加.当贝塞尔光束的阶数为12时,随着阵列半径R(0～0.075 m)的增加,合成光束先为类贝塞尔光束,然后为类高斯光束,且类贝塞尔光束半径随R的增大线性下降.这些结果可为空心光束的相干合成提供有益参考.
运动目标位置探测是当前研究的热点问题,针对当前运动目标位置探测方法存在的精度低、速度慢等不足,以获得理想的运动目标位置探测结果为目标,提出基于激光雷达的运动目标位置探测方法.首先运动目标位置探测原理进行分析,找到运动目标位置探测结果不理想的因素,然后采用激光雷达得到运动目标的仰角与方位角,建立构建目标运动方程,然后引入机器学习算法建立运动目标位置探测模型,实现运动目标位置探测,最后进行了运动目标位置探测仿真实验,结果表明,本文方法的运动目标位置探测精度高,运动目标位置探测误差小于对比方法,而且运动目标位置
为了提高激光位移传感器测距精度,针对当前激光位移传感器测距误差自动校正方法存在的缺陷,提出了基于人工智能技术的激光位移传感器测距误差自动校正方法。首先分析激光位移传感器测距的原理,分析引起激光位移传感器测距误差产生的原因,然后引入人工智能技术对激光位移传感器测距变化特点进行描述,建立激光位移传感器测距误差预测模型,最后根据预测结果对激光位移传感器测距误差进行校正,并与其它方法进行了测试实验,结果表
为消除低信噪比三维运动图像重构精度低以及重构后图像质量差的缺陷,研究基于激光技术的低信噪比三维运动图像重构方法。采用激光锁定成像原理获取低信噪比运动图像,采用中值滤波方法滤波处理低信噪比运动图像提升图像分辨率和图像重构效果,将完成滤波处理的运动图像通过阈值分割以及数字形态学处理两部分提取运动目标区域,其中数字形态学处理包括膨胀、腐蚀、开运算以及闭运算四部分,将所提取运动目标区域通过全变差的两步迭代
为了提高量子卫星星地链路在雾霾背景下的通信性能,首先建立雾霾背景下量子信号消光特性模型,分析量子误码率变化规律.根据动物生理学原理,提出基于恒温动物体温自适应调节的发送端量子信号光亮度调整策略.在雾霾背景下,基于最小接收信噪比的光亮度补偿衰减量计算,通过经典信道反馈,自适应调整发射端量子信号的光亮度,从而达到降低量子误码率的作用.仿真结果表明,当地表雾霾粒子浓度持续增加或者减小时,该策略均能降低星地量子链路的误码率,提高量子卫星通信系统的可靠性.