高速相机

摘要： 几何相似法隶属于单目视觉测量方法,单目视觉测量方法具有结构简单、计算速度快、稳定性好等优点,越来越多的应用于计算机视觉测量领域;依据几何相似法测量原理,提出一种基于几何相似法的单目视觉光学测速方法,主要用于弹丸类高速目标的初速度测量,相比于雷达、激光等测速方法具有可视化优势,目标飞行过程中状态细节可见,相比于其它单目视觉测量方法更加快捷、稳定,并且布站简单;经过试验测试,结果表明利用该方法进行速度测量,能够有效的给出弹丸类高速目标的初速度,测速误差在1%以内,验证了采用单相机进行弹丸类高速目标出筒初速度测量方法的可行性。

摘要： 基于Eulerian-Eulerian气固两相流模型,采用Fluent-EDEM耦合计算的方式,对喷丸过程中弹丸瞬时速度和速度分布进行仿真分析;通过高速相机对弹丸空间位置进行记录,采用5G通信技术将喷丸设备的实时数据和高速相机的图像传输到云平台,利用图像处理技术获得弹丸速度,从而实现喷丸强化仿真的试验验证。结果表明:不同工艺参数下弹丸速度的仿真结果与实测值之间的相对误差最大不超过12.1%,模型的仿真预测精度较高;弹丸喷出后的速度随距喷口距离增大而先升后降,弹丸速度的空间分布呈抛物线趋势;开发的喷丸强度分析软件预测精度可达95%。

摘要： 通过将筛网分级与水力分级相结合,发明了一种具有较高分级精度与效率的分级设备—旋流分级柱。通过对旋流分级柱进行研究,探究旋流分级柱的颗粒透筛机理。分级试验结果表明,各粒级颗粒分级效率与中心轴转速成正比,较粗颗粒的分级效率与叶片γ方位角成正比,细颗粒的分级效率与叶片γ方位角成反比;高速相机观测试验表明,中心轴转速增加会提高旋流分级柱内部流场的流动速度;叶片δ方位角的作用是推动流体向外向上运动;叶片γ方位角的作用是推动流体向前向上运动。

摘要： 针对在气液两相流中难以进行稳态分析,无法对气泡末速度进行精准预测的问题,提出一种基于深度学习的气泡末速度预测方法。首先,搭建了一套高速相机采集系统获取气泡图像,利用图像处理技术和椭圆拟合算法对气泡进行图像分割,进而计算气泡上升速度,建立关于气泡末速度的图像数据集;然后,设计了一种以VGG网络为基础的回归网络模型,并采用迁移学习的方式对VGG网络进行训练和参数优化,有效地解决了训练样本不足、预测精度低的问题,实现了对气液两相流中气泡末速度的精准预测。实验结果表明:与传统的定量分析方法相比,基于迁移学习的VGG回归网络能够更好地对气泡图像进行特征提取,得到更为精准的气泡末速度预测模型,同时在小样本数据集中具备较好的泛化能力。

摘要： 汽车用激光拼焊板加工对焊接系统的稳定性要求高,焊接过程中产生的等离子体对焊接过程的稳定性产生较大不利影响。为了有效降低等离子体对激光拼焊板焊接过程的干扰,采用保护气体吹扫方法对等离子体进行驱散和消除。通过高速相机监控,可直观观察到等离子体的状态,对比不同方法去除等离子体的效果。在焊接过程中采用保护气体吹扫法可有效降低等离子体的影响,辅助压缩空气吹扫法、吸尘法可最大程度减少等离子干扰,是比较理想的等离子体控制方法。

摘要： 无缝内衣机调线机构的垫纱工艺直接影响织针能否稳定钩住纱线,继而影响到编织物的质量。现有的无缝内衣机调线过程中出现纱线漏纱,甚至撞针等情况,其主要原因是调线手指变换时织针过早参与编织,不同调线手指变换交替进入安全垫纱区域所需要的时间缺少量化研究。为解决这一问题,根据调线机构与纱线的几何关系计算出8组调线手指的可靠垫纱高度范围,结合模拟实验中高速相机拍摄的8组调线手指变换时纵向运动轨迹,确定了各组调线手指变换后安全进入垫纱区域所需时间,为今后调线机构的改进提供了理论和实验依据。

摘要： 为提升多台高速相机同时观测多个弹丸落点的布站合理性,以获取高精度落点参数,基于观测场景特点,提出了一种采用蝙蝠算法进行高速相机布站的方法。以双目测量机理分析为基础,构建多相机观测基础模型。通过确定相邻2台相机观测角度和相机与落点间距离为基础变量参数,构建目标函数和约束条件,采用蝙蝠算法对布站模型进行优化计算。仿真结果表明,与常规布站需要6台相机相比,本方法只需4台相机就能够完成全部落点观测,有效提高了资源利用率。本方法考虑了像素约束对布站的影响,优化时间平均为2.3 s;在满足像素要求的前提下,能够节省布站设备,且优化时间能够满足日常布站要求。

摘要： 目的 获取物体在三维空间中的飞行着靶姿态.方法 提出一种基于2台高速相机双光轴交汇的测量方法,即利用2台相机同步拍摄,获得各自物体的姿态角度,根据相机光轴方位、相机与目标物体的空间位置关系,推导出物体着靶角的数学表达式,结合实际应用需求,获得几种特殊情形下的简化形式.结果 把该方法应用于跌落试验的实测分析,迅速且准确地获得了物体的着靶姿态.结论 该方法中相机的布置方式受试验场所的约束较小,可为跌落、高速撞击等异常安全性试验研究提供有效支撑.

摘要： 无缝内衣机织针轴向运动过程中的横向振动特性与编织机构性能密切相关,为解决织针轴向运动过程中横向振动的理论及仿真模型少、编织过程织针横向振动数据难测量等问题,通过将编织织针等效为轴向运动悬臂梁对其横向振动特性进行理论研究,并采用ANSYS仿真软件进行有限元计算,最后通过高速相机对编织织针的横向振动特性进行测试.实验结果显示:理论及仿真计算所得横向振动曲线及动态频率值一致,动态频率值最大偏差不超过3.84％;织针编织过程中存在横向振动,且所得频率值与理论及仿真计算结果一致,证明了理论及仿真建模的正确性.

摘要： 液体黏滞性的测量非常重要,目前最常用的落球法是通过激光发射探头测量小球匀速下落过程中的速度,进而计算黏滞系数.然而,实际操作过程中,激光器的调节往往很困难,而且容易出现小球下落过程中难以穿过激光的现象,导致实验成功率低.本文通过实验研究智能手机及高速相机在落球法测黏滞系数中的应用,对比常规方法与智能手机或高速相机的测试结果,探讨智能手机或高速相机对常规液体黏滞系数测定装置中激光器的替代效果.

摘要： 为解决现有高速摄像机因存储容量有限,无法进行长时间观测的问题,本文提出一种简单、易于硬件实现的伯努利压缩成像方法:在图像采集过程中,采用伯努利压缩采样,降低图像数据量,延长高速相机拍摄时间.模拟测试结果表明,该算法能够在保证一定信噪比条件下,使高速相机拍摄时长延长10倍.

摘要： 利用水介质螺旋脉冲形成线加速器和最短曝光时间3 nS的高速分幅相机(HSFC-PRO),搭建了一个强流电子束阴极光学诊断平台.为了保证高速相机与强流电子束阴极的爆炸发射过程同步,一方面,电长度110 nS的水介质螺旋线延迟了脉冲形成线形成的电脉冲到达强流电子束二极管的时间;另一方面,利用脉冲形成线所形成高电压脉冲的取样信号触发高速相机.高速相机通过TTL 电平(5 V)的上升沿触发,上升时间(电压从10%上升到90%的时间)小于20 ns,所以加速器脉冲形成线所形成的前沿～25 nS的负极性高电压脉冲不能直接用做相机触发信号.由此设计了一套高速相机的同步触发电路,该电路采用空心脉冲变压器实现取样信号的极性反转,经抗干扰能力较强的同轴衰减器后,由一个单稳态触发器转变为TTL(5V) 信号,上升时间小于5 ns,完全满足高速相机的要求.所搭建的光学诊断平台可以稳定提供幅值200～400 kV、上升前沿～35 ns、脉宽(半高宽)～110 nS的高电压脉冲.经同步触发电路处理过的高速相机TTL 电触发信号为与强流电子束二极管电压脉冲(电压幅值的10%)的时间间隔均值为80 ns,时间关联的精度可达到ns 量级,为进一步深入研究强流电子束的行为特性奠定了良好的实验基础.

摘要： 利用高速相机拍摄高温物体,由于相机的动态范围很小,而高温物体的辐射强度变化很大,常出现高温部分饱和,其他部分曝光不足的现象,使高温部分的形貌变化被强光所淹没,无法清晰记录高温瞬变的过程.本文针对这一现象,进行了理论分析与实验研究,通过滤光片选取一个波段,使高温物体的辐射强度和太阳辐照度可比,并通过实验证明可以获得高温物体的清晰图像。

摘要： 介绍了可用于脉冲射线束图像诊断的四通道高速相机研制及其应用.该相机采用了MCP像增强器,可在单次发光事件中一次获取四幅图像.四画幅曝光时刻和快门度宽均独立可调.图像用数字化CCD记录,由计算机存储分析.相机系统的动态空间分辨优于8lp/mm,系统光学动态范围优于64.使用该相机系统对激光打靶等离子体羽运动飞散过程进行了分幅拍摄,获得了质量较好的序列图像.该相机系统结合闪烁体可以实现对脉冲射线束(中子、γ、硬X射线)进行时间分辨测量,结合特殊针孔设计可以实现对脉冲射线源的图像诊断.

摘要： 获取微观物体例如纳米颗粒、胶体及细菌等的动态行为,是了解和预测微观物质行为规律的基础,可帮助人们了解如聚集、分散、粘附、脱附等诸多其在溶液中或界面附近的基本物理现象.然而,目前要在微尺度(μm)下对多个粒子的三维动态行为进行无损、精确及实时测量仍十分困难.利用近期发展的数字全息显微镜技术，结合高速相机，记录了物体空间信息的全息图像序列。结合光学重构，定位及追踪算法，可获取了纳米颗粒或微生物体的三维轨迹及形貌变化。该方法观测范围可从界面至远离界面数百微米适用于独立追踪多个粒子及不规则生物体，在纵向上对规则颗粒可达10 nm的空间分辨率。利用该技术，展示了对不同尺寸胶体和金属粒子、以及及不同状态细菌的三维观测。该方法证实可实时观察溶液中尺寸为50nm的金纳米粒子运动，还进一步分析了这些微观物质与界面的相互作用。

摘要： 针对Camera Link高速相机数据率高、工作方式灵活的特点,本文提出了一种基于FPGA的高效Camera Link模拟器的设计方法,给出了系统的整体设计方案.模拟器通过PCIe接口接收主机发送的图像,并通过FIFO、DDR2和FPGA的处理,结合FPGA内部图像数据产生,在模式控制下将图像以符合Camera Link协议的要求输出.PCIe实现主机与模拟器高速数据传输,FIFO实现不同时钟域高速数据缓存,DDR2实现大数据量存储,FPGA实现数据生成和整个模拟器的时序控制.该设计很好地模拟了相机高数据率及工作方式灵活的特点,为图像采集处理设备的测试提供了灵活高效且可靠的Camera Link信号源.

摘要： 针对端面起爆柱形装药水中爆炸近场冲击波阵而呈现非球形传播的特点，采用分幅相机记录了炸药起爆36μs内近场冲击波的传播情况，分析了冲击波在不同时间和不同位置处的形状：采用两台高速扫描相机测量了侧边任意一点的冲击波速度，进而得到冲击波阵面压力，进行了解析求解，并结合数值计算进行了参照比较，得到的结果基本一致。

摘要： 针对端面起爆柱形装药水中爆炸近场冲击波阵而呈现非球形传播的特点，采用分幅相机记录了炸药起爆36μs内近场冲击波的传播情况，分析了冲击波在不同时间和不同位置处的形状：采用两台高速扫描相机测量了侧边任意一点的冲击波速度，进而得到冲击波阵面压力，进行了解析求解，并结合数值计算进行了参照比较，得到的结果基本一致。

摘要： 针对端面起爆柱形装药水中爆炸近场冲击波阵而呈现非球形传播的特点，采用分幅相机记录了炸药起爆36μs内近场冲击波的传播情况，分析了冲击波在不同时间和不同位置处的形状：采用两台高速扫描相机测量了侧边任意一点的冲击波速度，进而得到冲击波阵面压力，进行了解析求解，并结合数值计算进行了参照比较，得到的结果基本一致。

摘要： 针对端面起爆柱形装药水中爆炸近场冲击波阵而呈现非球形传播的特点，采用分幅相机记录了炸药起爆36μs内近场冲击波的传播情况，分析了冲击波在不同时间和不同位置处的形状：采用两台高速扫描相机测量了侧边任意一点的冲击波速度，进而得到冲击波阵面压力，进行了解析求解，并结合数值计算进行了参照比较，得到的结果基本一致。

摘要： 本发明属于红外信息获取和处理技术领域，公开了一种红外相机前端高速数据采集方法、系统、星载红外相机，所述红外相机前端高速数据采集系统包括红外相机前段数据采集可配置模块、大规模红外探测器；红外相机前段数据采集可配置模块包括：多路模拟信号调理模块、多路信号通道采集模块、时序控制和数据获取模块、多路高速数据传输模块、电源模块、机械结构和热控模块。本发明能够有效解决红外探测器规模不断增大而现有数据采集架构无法适应的问题，避免了不断重复设计和重新试验验证的问题，兼顾了红外相机数据采集中对上百路信号高电磁兼容性、低功耗、电路小型化的要求，解决了超大规模红外探测器信号获取电路规模与平台的资源矛盾。

摘要： 本发明公开了一种事件相机和视觉相机协同的高速抛撒物检测方法和系统，方法包括：基于事件相机获取高速公路的监控场景下的事件流数据；对所获取的事件流数据进行车辆的抛撒物异常行为检测，得到抛撒物在监控场景中的空间坐标信息和抛撒时间信息；根据得到的空间坐标信息和抛撒时间信息，获取视觉相机中在对应坐标和时间的RGB图像；将RGB图像输入预训练的检测模型中，若检测模型输出为非抛物类型，则本次检测到的抛撒物异常行为为非抛撒物行为，不保存抛撒物的轨迹；否则本次检测到的抛撒物异常行为为抛撒物行为，提取抛撒物的轨迹并保存。本发明的事件相机和视觉相机协同的高速抛撒物检测方法和系统，抛撒物检测准确率高。

摘要： 本发明公开了一种高速线阵相机和高强度光源同步触发控制的图像采集方法及其装置，属于机器视觉技术领域，包括外壳，其特征在于：所述外壳的一端设置有镜头筒，所述外壳的内部设置有主板，所述主板上依次连接有线阵相机、镜头、高强度光源发生器、线型光源发射模块、自适应脉冲信号同步生成模块、电源转换模块和六组接口，外壳的外部通过导线连接有外部触发传感器、脉冲可调节生成器、光源功率调整模块和线型参数调整模块。本发明可以实现高速线阵相机采集中，快门曝光瞬间，光源与相机成像瞬时同步的功能，可以在高帧率图像采集中，保证采集图像的清晰度、直方图分布的均衡性和一致性。

摘要： 基于事件相机的高速目标的追踪方法及系统，利用事件相机数据采集模块对高速运动的目标进行图像采集；利用事件数据重建模块将一定数量的事件像素的组合，并将这些组合按照其位置信息进行排列，如果由位置重复的，则用像素极性大的替换像素极性小的，最终组合形成新的事件图像；利用孪生网络模型，用于对目标进行图像特征提取。本发明方法和系统可以对不易处理的事件数据进行重建处理；以及利用目标追踪技术对事件相机捕捉的高速目标进行有效追踪。

摘要： 本实用新型公开了一种用于高速旋转下的图像解旋相机，包括外壳，与外壳左端连接的光学镜头，设置在所述光学镜头左端上的角度编码器，与所述光学镜头右侧连接的成像相机，设置在所述成像相机壳体左端上的力矩电机，设置在所述成像相机右侧的电子滑环，以及设置在所述外壳右侧的电路控制组件；其中，所述角度编码器、光学镜头、成像相机、力矩电机、电子滑环、电路控制组件同轴度设置。本实用新型在该图像解旋设计加入角度编码器实现闭环控制，避免了力矩电机实时转速和系统外转速不匹配导致的解旋失效，和在该图像解旋设计采用电子滑环来解决相机反转过程中的线缆连接问题，可使解旋转速在8转/秒以上。

摘要： 本发明属于摄像领域，具体涉及一种基于振镜的高速虚拟相机系统、观测方法及设备，旨在解决现有技术无法在远距离实时地高清晰度观察多个物体的问题。本发明系统包括：计算机，用于获取设定观测平面上的待观测位置；DA信号转换器，用于将接收到的数字信号转换为模拟信号；振镜控制板，用于将接收到的模拟信号进行解析为控制指令；振镜单元，用于根据控制指令控制扫描电镜的镜片进行转动，获取待观测位置的光学信号，并进行反射；高速相机，用于对扫描电镜反射的光学信号进行拍摄，获取设定观测平面上待观测位置的高清图像，并发送至计算机。本发明能够实现对远距离的多处目标实时，高清晰度的拍摄。

摘要： 本发明涉及一种高速相机定位精度评价方法及系统，首先获取历史融合位置信息；其次根据所述历史融合位置信息推算车辆当前位置数据并记作第一位置数据；然后利用所述融合位置信息的时间戳对高速相机输出的道路图像数据进行对准，并根据高速相机输出的道路图像数据获取车辆的当前位置数据并记作第二位置数据；最后对比GPS输出的位置信息与第一位置数据、第一位置数据与第二位置数据的差异实现高速相机定位精度的评价。本发明可以实现对高速相机定位技术的精度进行全面评价。

摘要： 本发明属于图像采集与拼接技术领域，具体涉及了一种基于振镜的高速相机全景图像拍摄方法、系统及设备，旨在解决现有技术全景图像获取成本高、效率低、精度低，且不能实时显示的问题。本发明包括：整高速相机，使高速相机中心通过振镜光路中心，画面处于振镜正前方；将待拍摄的全景区域的划分为2N×2N个区域；基于预设的振镜步进像素，控制振镜控制光路沿预设的拍摄移动路径进行步进运动并拍摄；在实时拍摄中进行图像迭代拼接，直至拍摄完毕，获得待拍摄的全景区域的全景图像。本发明获取全景图像速度快、成本低，图像精度高，并可以实时显示。

摘要： 本实用新型公开了一种用于高速相机的同步系统及高速相机采集系统，该同步系统包括：解码模块、处理模块、B码编码模块以及分频模块，解码模块接收外部授时源输入的信息进行解码得到授时信息；处理模块连接解码模块，接收解码模块输出的授时信息解析得到有效时间；B码编码模块连接处理模块输出的有效时间进行IRIG‑B编码得到授时信号；分频模块连接处理模块，接收处理模块得到的有效时间进行分频处理，得到同步信号。通过实施本方面，可以得到授时信号和同步信号输出。由此，该同步系统可以在高速相机图像采集提供授时信号和同步信号，满足高速相机采集拍摄的高精度触发要求。

摘要： 本实用新型提供一种基于高速相机的水下高速摄像系统，包括水下装置和岸基装置以及连接二者的水密线缆，所述水下装置包括防护罩，所述防护罩内设置有开关稳压电源、水浸传感器、温湿度传感器、镜头远程控制器、远程调焦转接环、相机机身和相机镜头，所述防护罩上安装有水密连接器，所述防护罩外固定有水深探头；所述岸基装置包括设置在岸基监控室内的主供电源、监控主机、交换机、报警装置和水深显示器；所述水密线缆的一端连接水密连接器，另一端连接主供电源和交换机。本实用新型具有安全等级高、操作人性化的优点，为水下高速摄像的普及提供了有力支撑。