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光栅投影真伪混合双目舌面三维成像方法

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2022年第10期55卷 1101-1107页

作者：王鹏董美涵孙长库付鲁华天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

传统的舌头诊断会受到医生的知识、诊断技能和照明条件的限制,客观性和可重复性较差.因此,对舌诊进行客观化是很重要的.将光栅投影技术与双目视觉相结合是实现三维成像的常用手段.然而,舌头表面的津液会形成反射区导致相位展开失败,而... 详细信息

传统的舌头诊断会受到医生的知识、诊断技能和照明条件的限制,客观性和可重复性较差.因此,对舌诊进行客观化是很重要的.将光栅投影技术与双目视觉相结合是实现三维成像的常用手段.然而,舌头表面的津液会形成反射区导致相位展开失败,而且双目系统只能测量公共区域,边缘无法测量.为了获取完整的彩色舌面三维数据,提出了一种光栅投影的真伪混合双目三维重建的方法.将投影仪看成是一个逆向相机,对投影仪进行标定.由投影仪和左、右摄像机组成的两个伪双目系统,用于补充舌面过度曝光区以及舌面边缘的点云.为避免空间点的重复重建,从理想光栅图像出发,采用级次和极线混合约束的方法逐点分别向左、右相机寻找匹配点.对于左、右相机均匹配成功的点,采用真双目系统进行重建.对于单相机匹配成功的点,用伪双目系统进行重建.结果显示,光栅投影真伪混合双目的方法可以准确快速地获得完整的区域性反光阶梯块和真实舌面三维点云,上舌面舌苔特征明显,下舌面血管完整清晰,有助于舌诊客观化进行.最后,设计实验用测量半径为19.05 mm的陶瓷球对系统进行了精度验证,系统的测量偏差在±0.1 mm以内.

关键词：舌诊客观化三维测量光栅投影立体匹配

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微结构运动特性表征中的全场三维重建方法

光电工程 2006年第9期33卷 75-79页

作者：郭彤胡春光胡晓东栗大超傅星胡小唐天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

微机电系统(MEMS)测试的主要目的是为工程开发中的设计和模拟过程提供数据反馈,其中一个重要方面就是MEMS器件运动特性的高速可视化。基于计算机控制的频闪干涉测试系统,文中提出了一种时间轴和空间轴双向解包裹的干涉条纹分析方法,实现... 详细信息

微机电系统(MEMS)测试的主要目的是为工程开发中的设计和模拟过程提供数据反馈,其中一个重要方面就是MEMS器件运动特性的高速可视化。基于计算机控制的频闪干涉测试系统,文中提出了一种时间轴和空间轴双向解包裹的干涉条纹分析方法,实现了MEMS器件离面运动参数的精确测量,并与微结构平面结构图像模板相结合,可以进行MEMS器件全视场运动的分析,达到了纳米级分辨力。

关键词：微机电系统微谐振器动态表征模板三维重建

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磁流体动力学陀螺仪的结构设计与实验研究

仪器仪表学报 2015年第2期36卷 394-400页

作者：徐梦洁李醒飞吴腾飞陈诚于翔天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津商业大学机械工程学院天津300134

磁流体动力学陀螺仪不存在传统陀螺仪的机械磨损和光学陀螺仪寿命易受光学器件制约的缺点,因而具有高精度、宽频带、长寿命的特点,此外还具有抗冲击、体积小、重量轻等综合性能。该传感器不但在惯性导航中表现优异,同时在卫星微角振动... 详细信息

磁流体动力学陀螺仪不存在传统陀螺仪的机械磨损和光学陀螺仪寿命易受光学器件制约的缺点,因而具有高精度、宽频带、长寿命的特点,此外还具有抗冲击、体积小、重量轻等综合性能。该传感器不但在惯性导航中表现优异,同时在卫星微角振动测量及寻北等领域也具有广阔的应用前景。通过对磁流体动力学陀螺仪基本工作原理进行简要分析,对简化模型进行了推导,并提出一种磁流体动力学陀螺仪的结构设计方法;对磁路进行仿真,获得工作间隙处磁感应强度分布,并代入磁流体仿真环节;对流动进行仿真,同时对样机进行标定实验,可得出标定过程的仿真与实验间差值的平方和均值的开方为5.69 m V,非线性度为0.6%,表明通过研究导电流体的流动过程进而分析该陀螺仪的性能是十分必要的,并证明了磁流体动力学陀螺仪具有良好的发展前景。

关键词：磁流体动力学结构设计仿真和实验

小波分析在激光自混合干涉位移传感器中的应用

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光电子．激光 2013年第6期24卷 1075-1081页

作者：杨颖李醒飞寇科王错天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学微光机电系统技术教育部重点实验室天津300072

为减小激光自混合干涉位移传感器测量误差,提出了基于小波分析的自混合干涉信号处理方法。在进行全相位快速傅里叶变换(FFT)解调相位之前,利用离散小波分解、重构去除自混合干涉归一化信号的奇异点,有效降低调制电流斜率突变引入的高次... 详细信息

为减小激光自混合干涉位移传感器测量误差,提出了基于小波分析的自混合干涉信号处理方法。在进行全相位快速傅里叶变换(FFT)解调相位之前,利用离散小波分解、重构去除自混合干涉归一化信号的奇异点,有效降低调制电流斜率突变引入的高次谐波干扰,同时去除高频随机噪声干扰。简述了自混合干涉位移测量原理,介绍了基于小波分析的自混合干涉信号处理算法原理并进行了算法仿真,采用数值仿真分析了系统反馈水平及调制参数对测量误差的影响,利用压电陶瓷(PZT)对自混合干涉位移测量系统进行标定。结果表明,位移测量误差减小到2.45nm。应用小波分析处理干涉信号可减小激光自混合干涉位移传感器的测量误差。

关键词：自混合干涉位移传感器小波分析

利用热敏电阻精确测量DFB激光器动态结温度

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仪器仪表学报 2012年第9期33卷 2088-2093页

作者：李金义杜振辉齐汝宾徐可欣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

半导体激光器结温度的测量对于其温度控制和特性研究非常重要。基于对激光器的结构和热电等效模型的研究,建立半导体激光器组件中激光器芯片和热敏电阻的数学模型,利用热敏电阻实时监测激光器在热动态过程中的结温度。以气体吸收谱线的... 详细信息

半导体激光器结温度的测量对于其温度控制和特性研究非常重要。基于对激光器的结构和热电等效模型的研究,建立半导体激光器组件中激光器芯片和热敏电阻的数学模型,利用热敏电阻实时监测激光器在热动态过程中的结温度。以气体吸收谱线的波长验证了模型的正确性,实现激光器结温度预测不确定度约为0.01 K。还利用此方法测量了电流调谐过程中动态结温度,在一个锯齿电流扫描周期内结温度变化量为0.044 K。基于热敏电阻预测激光器结温度无需附加额外测量装置,其精度不受环境温度和TEC电流的影响,适合于原位、在线激光系统,也可应用于激光器组件热学性能的研究。

关键词：结温度可调谐二极管激光吸收光谱动态测量

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激光制导测量机器人控制算法研究

仪器仪表学报 2008年第7期29卷 1530-1534页

作者：刘万里曲兴华欧阳健飞王占奎天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 河南科技学院机电学院新乡453003

激光跟踪测量系统是目前最新型的空间大尺寸坐标测量系统之一,具有精度高、实时快速、动态测量等特点;但在测量大型被测对象时,人工布点及测量过程繁杂,测量效率低,并造成被测对象几何形状变形,严重影响其测量精度。为解决以上问题,提... 详细信息

激光跟踪测量系统是目前最新型的空间大尺寸坐标测量系统之一,具有精度高、实时快速、动态测量等特点;但在测量大型被测对象时,人工布点及测量过程繁杂,测量效率低,并造成被测对象几何形状变形,严重影响其测量精度。为解决以上问题,提出了新型的"光束运动—光靶跟踪"激光跟踪测量方法,并在此理论基础上,研究激光制导测量机器人技术,研制并开发了一种能够在水平和垂直被测对象表面上运动的小型轮臂复合式激光制导测量机器人。建立了机器人轮式运动学数学模型并对其运动特性进行了分析,给出了机器人位置跟踪控制算法、姿态跟踪控制算法和路径规划算法。通过激光跟踪仪和三坐标测量机对所提出控制算法进行了实验验证,结果证明了该算法的有效性与正确性。

关键词：激光制导测量机器人运动学控制算法

微/纳结构表面3-D轮廓测量中倾斜误差的补偿方法

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天津大学学报 2006年第10期39卷 1237-1240页

作者：黄玉波栗大超胡小唐刘钢胡春光张文栋天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 中国北方大学电子测试技术国家重点实验室太原030051

在对微/纳机电系统进行机械力学特性研究和可靠性测试时,经常需要获取结构的表面3-D轮廓.然而,使用显微干涉法测量微/纳结构的表面3-D轮廓通常会存在一定的倾斜误差,这种误差在某些应用中是不允许的.为了弥补传统的调平补偿方法的局限性... 详细信息

在对微/纳机电系统进行机械力学特性研究和可靠性测试时,经常需要获取结构的表面3-D轮廓.然而,使用显微干涉法测量微/纳结构的表面3-D轮廓通常会存在一定的倾斜误差,这种误差在某些应用中是不允许的.为了弥补传统的调平补偿方法的局限性,提出了一种基于最小二乘法和坐标变换的倾斜补偿方法:在处理图像时,先用最小二乘法确定一个基准平面,然后旋转直角坐标系使得新坐标系的xoy平面与基准平面平行即可达到调平被测表面而补偿倾斜误差的目的.通过具体应用实例证实了这种补偿方法是有用、灵活而精确的.

关键词：微/纳机电系统三维轮廓测量调平最小二乘法坐标变换

TCR-CD3复合物跨膜区自组装的分子机制

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生物化学与生物物理进展 2022年第6期49卷 1094-1102页

作者：王凤丽陈佳林何程智罗施中北京化工大学生命科学与技术学院北京软物质科学与工程高精尖创新中心北京100029

目的T细胞受体-共受体复合物(TCR-CD3)在适应性免疫应答中起着重要作用,其亚基间的相互作用一直是研究热点。由于传统实验的局限性,对于跨膜蛋白TCR-CD3复合物的研究不能深入到微观层面。方法利用分子动力学模拟方法(包括粗粒化模拟、... 详细信息

目的T细胞受体-共受体复合物(TCR-CD3)在适应性免疫应答中起着重要作用,其亚基间的相互作用一直是研究热点。由于传统实验的局限性,对于跨膜蛋白TCR-CD3复合物的研究不能深入到微观层面。方法利用分子动力学模拟方法(包括粗粒化模拟、拉伸动力学、全原子模拟)分析TCR-CD3复合物的自组装机制。结果通过粗粒化模拟(CGMD)发现,TCR-CD3复合物在组装过程中存在着αβ依次结合δε’、γε、ζζ’的组装顺序,并阐述了α;突变会降低α;与δε’的相互作用。结论本文论证了仅存在TCR-CD3复合物的跨膜区不足以介导TCR-CD3复合物亚基间的特异性相互作用。拉伸动力学(SMD)和全原子模拟(AAMD)的结果说明,ζζ’与TCR-CD3其余部分之间的胞外区相互作用强于跨膜区,同时ζζ’的缺失对αβδε’γε的稳定性影响最小,而δε’的缺失对αβγεζζ’的稳定性影响最大。

关键词： TCR-CD3复合物粗粒化模拟全原子模拟拉伸动力学模拟跨膜蛋白

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小型化活塞式黏度在线测量方法

天津大学学报 2012年第9期45卷 820-823页

作者：宋乐郑叶龙赵美蓉林玉池天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

针对井下输油管道内原油黏度的在线测量问题,提出了一种小型化活塞式黏度测量方法.采用永磁活塞,在小型测量腔内的被测液体中,被线圈电磁力驱动而进行直线式往复运动;搭配专用电路系统及传感模块,基于电磁感应效应,通过检测叠加在线圈... 详细信息

针对井下输油管道内原油黏度的在线测量问题,提出了一种小型化活塞式黏度测量方法.采用永磁活塞,在小型测量腔内的被测液体中,被线圈电磁力驱动而进行直线式往复运动;搭配专用电路系统及传感模块,基于电磁感应效应,通过检测叠加在线圈驱动电压中的电磁感应信号,获取活塞的往复运行时间,从而推算液体黏度.黏度测头主要由壳体、线圈和永磁活塞构成,结构简单,易于实现小型化;电路模块主要由线圈控制电路、感应信号检测电路及通信部分组成,结合上位机处理程序,可实现感应信号的高精度采集、处理及测量.通过实验研究,分析了驱动信号周期与系统稳定性之间的关系,并进行了测量系统标定,建立了"黏度-时间"数学模型.最终,通过与高精度黏度计测量结果进行比对,验证了该测量方法的有效性.

关键词：永磁活塞黏度线圈电磁感应小型化