一种基于点扩散函数渐近序列的层析成像系统评价方法

    公开(公告)号:CN114913139B

    公开(公告)日:2024-06-18

    申请号:CN202210463914.6

    申请日:2022-04-21

    IPC分类号: G06T7/00 G06T11/00

    摘要: 本发明提出一种基于点扩散函数渐近序列的层析成像系统评价方法,包括基本参数设置、输入图像重建、重建结果拟合和评价指标计算四个主要步骤。本方法采用二维高斯函数序列作为层析成像系统的输入,实现对单位冲激输入的逼近,并将系统输出的重建图像序列作为点扩散函数的渐近序列,估计点扩散函数的最大半高全宽和中心点偏移距离。本方法通过估计点扩散函数与单位冲激函数在形状和位置上的偏离程度实现层析成像系统成像质量的定量评价,能够定量比较具有不同投影数目的光束布局,并能对成像质量进行逐点分析。本发明为层析成像系统提供了一种可靠的成像质量评价手段,有助于实现层析成像传感器的光束布局优化设计,具有广阔的应用前景。

    一种基于激光气体吸收光谱的温度超帧率测量系统与方法

    公开(公告)号:CN115468932A

    公开(公告)日:2022-12-13

    申请号:CN202210164657.6

    申请日:2022-02-23

    IPC分类号: G01N21/39 G01N21/01

    摘要: 本发明提供了一种基于激光气体吸收光谱的温度超帧率的测量系统与方法。系统包括激光发生模块、激光探测模块、干涉仪、光谱数据采集模块与数据分割处理模块。激光发生模块发出合束的双波长调制激光,其同时经过待测区域后,激光探测模块使用分光滤波方法,将同时产生吸收的双波长激光分开后,由光谱数据采集模块进行高速采集数据的存储与分包,实现对双波长调制信号在单个扫描周期内的超帧率光谱数据获取,进而基于超帧率数据的吸收谱峰值点特征进行谱参数拟合,得到在一个扫描周期内的超帧率测温结果。该发明结构简单,可大幅拓展温度测量的响应速度,在燃烧诊断等动态吸收光谱测试领域有广阔应用前景。

    基于吸收光谱幅值调制的温度及气体浓度测量方法与系统

    公开(公告)号:CN114993987A

    公开(公告)日:2022-09-02

    申请号:CN202210533640.3

    申请日:2022-05-16

    IPC分类号: G01N21/39 G01N21/01 G01K11/00

    摘要: 本发明提出基于吸收光谱幅值调制的温度及气体浓度测量方法与系统;系统所用元件包括:可调谐二极管激光器、马赫曾德干涉仪、准直镜、光电探测器、带通滤波器、模拟乘法器和低通滤波器等;该方法包括以下步骤:激光器发出的激光经马赫曾德干涉仪调制后变为高频幅值调制激光,高频幅值调制激光经准直镜准直后穿过待测气体,然后被光电探测器探测并被转换为电压信号,信号依次通过带通滤波器、模拟乘法器以及低通滤波器,最终得到包含直接吸收光谱的解调信号,根据解调信号提取气体的吸收光谱,根据吸收光谱计算得到光路上的温度及气体浓度;本发明提出的测量方法与系统可有效抑制背景辐射扰动的影响,在气体参数实时监测方面具有广阔的前景。

    一种波长调制激光吸收光谱线型参数在线提取方法与系统

    公开(公告)号:CN113702330B

    公开(公告)日:2022-08-19

    申请号:CN202110916241.0

    申请日:2021-08-10

    IPC分类号: G01N21/39 G01N21/01

    摘要: 本发明提供了一种波长调制激光吸收光谱线型参数在线提取方法与系统。系统包括基于信号发生器、激光器、光纤、待测气体以及数据采集模块组成的调制光谱光强记录器与基于FPGA的在线神经网络计算模块。根据光强记录器记录的时间光强关系,计算机解调出归一化二次谐波峰值生成神经网络模型的训练集并训练。基于FPGA实现激光幅值信号的采集,输入神经网络模型,实现对调制吸收谱归一化二次谐波峰值的计算。本发明的特点在于利用了FPGA的在线计算优势以进行信号的在线谐波分析,不仅降低了调制吸收谱信号采集的复杂度,也结合神经网络的方法拓宽了波长调制方法对温度、浓度等气体参数的测量范围,具有广阔的应用前景。

    一种基于闭环控制原理的电容层析成像图像重建方法

    公开(公告)号:CN108711178B

    公开(公告)日:2021-09-28

    申请号:CN201810486532.9

    申请日:2018-05-21

    IPC分类号: G06T11/00

    摘要: 本发明涉及一种基于闭环控制原理的电容层析成像图像重建方法,主要包括以下步骤:首先,利用电容层析成像系统通过测量分别得到空场条件下的N(N‑1)/2个独立测量值和有物体条件下的N(N‑1)/2个独立测量值,利用两者的差建立N×N的电容变化量矩阵;然后,将Calderon算法作为被控对象,利用该算法反演出的介电常数分布求解新的电容变化量矩阵作为负反馈,通过调整PID控制器的参数来修正电容变化量的偏差量,使整个闭环收敛;最后,若迭代次数达到预设迭代次数,则结束迭代并输出重建结果,否则继续进行迭代。该方法首次将闭环控制原理与Calderon算法相结合,能有效减小图像重建误差,显著提高图像重建质量,在电学成像领域具有重要的实用价值和很好的应用前景。

    一种基于双光梳全光纤系统监测航空发动机燃烧场的方法

    公开(公告)号:CN110736623B

    公开(公告)日:2021-03-12

    申请号:CN201910988351.0

    申请日:2019-10-17

    IPC分类号: G01M15/05

    摘要: 本发明提供了一种基于双光梳全光纤系统监测航空发动机燃烧场的方法,系统包括:具有固定频率差的两台光频梳、分束器、燃烧室监测装置、光纤合束器、光电探测器和信号处理模块。其中,一台光频梳作为测量光频梳,用于得到采样信号;另一台光频梳作为参考光频梳,用于得到差频信号;燃烧室监测装置用于得到多路采集信号;分束器用于对光频梳分束;光纤合束器用于将两束光纤合为一束;光电探测器用于对两路光频梳拍频;信号处理模块用于对采样得到的差频信号实时分析,得到燃烧室内气体组分浓度的各项参数变化情况。本发明结构紧凑、方法简单,双光梳全光纤系统大幅度地提高了系统的可集成性,同时可以实现对航空发动机燃烧场的实时、准确监测。

    一种基于多视角多光谱层析成像的图像重建方法

    公开(公告)号:CN106815878B

    公开(公告)日:2021-02-05

    申请号:CN201510869309.9

    申请日:2015-12-02

    IPC分类号: G06T11/00

    摘要: 本发明提供一种基于多视角多光谱层析成像的图像重建方法,包括以下步骤:利用气体分子所对应的多条吸收谱信息,使可覆盖吸收谱范围的激光从多个视角穿过被测气体区域,得到相应投影测量数据;根据系数矩阵和投影测量数据构建求解被测气体参数值的方程组;将求解非齐次线性方程组的问题转换为求解非线性最优化问题;利用迭代的方法求解非线性最优化问题求得参数分布,进而得到气体参数分布图像。相比于单光谱成像系统,本发明的效果是可显著提高参数分布图像重建的精度,分辨率高,可靠性好,具有广泛的应用前景。

    一种用于二值化电容层析成像的闭环图像重建方法

    公开(公告)号:CN112147189A

    公开(公告)日:2020-12-29

    申请号:CN202010959247.1

    申请日:2020-09-11

    IPC分类号: G01N27/22

    摘要: 本发明涉及一种用于二值化电容层析成像的闭环图像重建方法,可显著提高图像重建质量。主要包括以下步骤:首先,利用N电极电容层析成像传感器分别得到空场和待测场各N(N‑1)/2个独立测量值,并建立N×N的电容变化量矩阵;然后,将Calderon算法与平滑算法sigmoid函数作为被控对象,将两算法相结合反演出的相对介电常数分布带入正问题求解算法中获得新的电容变化量矩阵作为负反馈,利用模糊自适应PID控制器来修正电容变化量;最后,若反馈值矩阵与输入的测量值矩阵之间的误差小于允许误差,则结束迭代并输出重建结果,否则继续进行闭环迭代。该方法能有效减小图像伪影,提高图像分辨率,显著提高图像重建质量,在两相流检测领域具有重要的实用价值和很好的应用前景。

    一种随机振动驱动衰荡腔免标定气体浓度测量系统

    公开(公告)号:CN110672554B

    公开(公告)日:2020-09-25

    申请号:CN201911094846.5

    申请日:2019-11-11

    IPC分类号: G01N21/39

    摘要: 本发明设计了一种随机振动驱动衰荡腔免标定气体浓度测量系统与方法,所用元件包括:窄线宽激光光源、光调制模块、光学衰荡腔和信号采集与处理模块。首先,测量光调制模块对驱动信号的响应延迟时间;然后,调节两束窄线宽激光的中心波长位于同一或相邻吸收峰,采集光通过充有待测气体的衰荡腔出射的光强衰减曲线;选取入射光被完全阻断的时刻作为拟合衰荡信号的起始点对数据进行拟合,得到双波长分别对应的指数衰减系数;最后利用双波长衰减系数的差与气体浓度的关系得到气体组分摩尔分数。本发明利用随机振动实现衰荡腔对双波长的分时选频功能,结构简单、成本低、对测量环境适应性强,在气体检测领域有较高的使用价值和广阔的应用前景。

    一种基于总流量与电导探针阵列信号的水平井流型识别方法

    公开(公告)号:CN105003249B

    公开(公告)日:2020-09-25

    申请号:CN201510478091.4

    申请日:2015-08-06

    IPC分类号: E21B49/00 E21B47/00

    摘要: 一种基于总流量与电导探针阵列信号的水平井流型识别方法,属于多相流检测领域。首先,分别测量总流量和电导探针阵列每个探针的电压响应信号;其次,通过统计分析和小波分析两种技术从每个探针电压响应信号提取特征量;再次,对所提取的特征量进行Z‑score归一化,再采用主成分分析(PCA)技术提取主成分,成为PCA特征量;然后,进行基于支持向量分类(SVC)的特征级信息融合,即利用SVC方法建立从总流量和探针阵列电压响应信号的PCA特征量到油水两相流流型的分类模型;最后,采用粒子群优化算法优化SVC模型参数。本发明解决了中心采样器件无法识别水平井流型的难题,大幅降低了输入变量的维数,总流量的加入大幅提高了水平井流型识别率。