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基于视觉暂留原理的科技馆展品的设计与实现——以“立体LED”展品为例

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基于视觉暂留原理的科技馆展品的设计与实现——以“立体LED”展...

作者：杨小琴华中科技大学

学位级别：硕士

科技馆作为科普基础设施,对公民尤其是未成年人科学素质的提高起到了举足轻重的作用。我国科技馆的现状不容乐观,展品很难突破传统去创新,很多科技馆的展品都如同“复制粘贴”。科技馆要想长久地保持生机和活力,必须走向创新之路。LED... 详细信息

科技馆作为科普基础设施,对公民尤其是未成年人科学素质的提高起到了举足轻重的作用。我国科技馆的现状不容乐观,展品很难突破传统去创新,很多科技馆的展品都如同“复制粘贴”。科技馆要想长久地保持生机和活力,必须走向创新之路。LED作为近年来的一种新型的展示形式,不仅能静态地显示文字、图案还能动态的显示立体动画。观众被有意思的现象吸引的同时,也会自发地思考背后的科学原理。本文通过分析文献、实地考察,分析了展品的设计理念和展示形式,同时对视觉暂留的理论和应用进行了研究。笔者认为,视觉暂留展品的制作应该以“经验之塔”理论、视觉心理学、马斯洛需求层次理论为理论背景,同时还应遵循展品的设计原则和理念。展品设计与制作阶段,首先阐释了受众定位、设计目标、预设方案等,并提出了展品设计应遵循五大原则:教育性、科学性、安全性、趣味性、互动性原则。制作过程中发现问题,及时查资料改正。然后访谈了三位湖北省科技馆的专家和一名相关工作人员,以及一位某高校机械学院工业设计系教授和12位普通受众。专家充分肯定了展品基本能达到预期的目标,同时也明确了展品模型存在展示内容过于复杂、防护装置未考虑、互动性欠缺、可控性差等问题,并指出相应的改进措施。同时,笔者也深刻认识到展品要落地还需要考虑展品的定位、面向的对象、展区环境等问题。

关键词：视觉暂留展品模型设计

一款易于操作的视觉暂留现象实验演示装置的设计

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安徽科技 2023年第3期 37-39页

作者：方猛张爱群陈志杰张东卫合肥通用机械研究院有限公司

本文提出并设计了一款易于操作的视觉暂留现象实验演示装置,该装置利用人眼的视觉暂留现象,通过简单的模型、机构和灯光,实现了画面的动态呈现。演示时,随着灯光的开启,展示出了飞翔的鸟飞入鸟笼的情景,画面清晰、流畅,操作简单方便,可... 详细信息

本文提出并设计了一款易于操作的视觉暂留现象实验演示装置,该装置利用人眼的视觉暂留现象,通过简单的模型、机构和灯光,实现了画面的动态呈现。演示时,随着灯光的开启,展示出了飞翔的鸟飞入鸟笼的情景,画面清晰、流畅,操作简单方便,可以让实验者或参观者通过自己的眼睛,直观地感受人眼具有的对于移动物体的视觉暂留现象。该装置可以广泛地应用于科普教育和实验教学。

关键词：视觉暂留实验演示装置科普教育

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基于视觉暂留原理的夜间会车防眩目系统

机械设计与制造 2016年第5期 40-43,47页

作者：郭健忠刘懂汪清淼张光德武汉科技大学汽车与交通工程学院湖北武汉430081

针对汽车夜间会车时,由于不规范使用远光灯而引起对向驾驶员眩目导致交通事故的问题,设计了一种基于人眼视觉暂留原理的夜间会车防眩目系统。该系统基于所有车辆的前挡风玻璃和前照灯灯罩玻璃均采用调光玻璃,夜间会车时,系统的电控模块... 详细信息

针对汽车夜间会车时,由于不规范使用远光灯而引起对向驾驶员眩目导致交通事故的问题,设计了一种基于人眼视觉暂留原理的夜间会车防眩目系统。该系统基于所有车辆的前挡风玻璃和前照灯灯罩玻璃均采用调光玻璃,夜间会车时,系统的电控模块根据车载传感装置接收的相关信息,控制调光玻璃交替透明,并使同一辆车的前挡风玻璃和前照灯灯罩玻璃透明状态相同,而与对向来车相应玻璃透明状态刚好相反且周期性变化,避免了车辆前照灯灯光射入驾驶员眼睛。又由于人眼的视觉暂留原理,玻璃交替透明的频率只要大于24Hz,人眼就察觉不到这一交替过程,从而保证驾驶员视觉的连续性。这样该系统既巧妙地解决了夜间会车眩目问题,又保证了行车安全。

关键词：夜间会车眩目视觉暂留调光玻璃

基于视觉暂留现象的液滴微流控高通量信息检测系统

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基于视觉暂留现象的液滴微流控高通量信息检测系统

作者：姚一鸣上海应用技术大学

学位级别：硕士

液滴微流控作为微流控的一个分支,以其尺寸小、所需样品少、密封的微环境无交叉污染等优势在近年来受到了越来越多的关注,成了一个快速发展的研究方向。液滴微流控芯片技术的实用化进程对芯片信息采集系统提出了小型化、低成本、方便快... 详细信息

液滴微流控作为微流控的一个分支,以其尺寸小、所需样品少、密封的微环境无交叉污染等优势在近年来受到了越来越多的关注,成了一个快速发展的研究方向。液滴微流控芯片技术的实用化进程对芯片信息采集系统提出了小型化、低成本、方便快捷的要求。但是目前的信息采集设备主要依赖于大型昂贵的实验设备,这些设备不仅体积庞大、成本高,而且读出过程耗时长、人工参与过多。本文针对微流控芯片中的观测设计了基于视觉暂留现象的微流控系统高通量液滴信息检测系统,实现了观测液滴生成时的信息,以及利用高速摄像机比对最后的结果,主要完成以下研究工作:1.基于视觉暂留的液滴观测系统:利用液滴的产生具有周期性这一特点,用视觉暂留这一现象,通过低频率已知的闪烁光源去映射高频率未知的液滴频率,得到两个连续频率,来计算出液滴的实际频率,还可以利用液滴的间距得出液滴的速度2.改进液滴观测系统使其能实时地得出液滴的频率:由于普通的CCD相机的曝光时间比较长,在液滴模糊和液滴清晰两种状态之间的情况,计算机不易识别,而且由于曝光时间过长,LED的频率跨度过大,导致照片的灰度值相差太大,不易于计算机检测出有效的信息进行调节。通过使用Qimaging R2000的CCD相机的自触发,使得曝光频率调节到很小,可以小于10μs。这时成像模糊清晰的这一特点变成了液滴移动的快慢,这样更利于计算机实时调节液滴频率。3.为了使系统更加的小型化,便于搭建和降低成本,尝试利用鼠标中的光流传感器代替CCD相机。因为要知道光流传感器是否对焦和图像要经过电脑处理,所以第一步就是要把光流传感器的图像读入到电脑,现阶段成功的把图像利用Arduino开发板通过串口通讯把图像导入到电脑。

关键词：液滴微流控视觉暂留液滴识别实时检测

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视觉暂留的奇特现象

物理教学 2013年第11期35卷 29-30,28页

作者：蒋丽艳苏州高新区第一中学

视觉暂留虽是生活中的一种常见现象，但在低频频闪灯的照射下，却会出现很多奇特的现象。本文主要讨论由于视觉暂留，人眼所看到的物体“由动变静”、“由快变慢”和“补色现象”这三种奇特的现象。

关键词：视觉暂留由动变静由快变慢补色

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基于视觉暂留原理的振动筛筛分参数表征设计

选煤技术 2020年第2期48卷 38-41页

作者：马挺张林陶永文大同煤矿集团朔州煤电有限公司山西怀仁038300

选煤厂振动筛在长期的筛分作业过程中,经常出现振幅和振动角度发生变化,加之选煤厂监测手段不到位,难以实时监测振动筛的运行参数,经常导致筛分作业达不到预期目的,主要表现为处理能力下降,筛分效率降低,甚至出现管梁、筛框断裂等。为... 详细信息

选煤厂振动筛在长期的筛分作业过程中,经常出现振幅和振动角度发生变化,加之选煤厂监测手段不到位,难以实时监测振动筛的运行参数,经常导致筛分作业达不到预期目的,主要表现为处理能力下降,筛分效率降低,甚至出现管梁、筛框断裂等。为解决这些问题,经过现场反复试验,研发了一种基于视觉暂留原理的振动筛筛分参数表征图,该设计图能够实时准确地表征振动筛的运行参数,为振动筛的正常运行和日常检修提供了技术支撑,确保了选煤厂正常筛分作业的进行。

关键词：振动筛振幅振动角度视觉暂留表征图

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基于视觉暂留的电子稳像方法研究

基于视觉暂留的电子稳像方法研究

作者：陈承康华中科技大学

学位级别：硕士

无论在军用还是民用上，摄像系统的应用都越来越广泛。摄像平台受到干扰产生无意识运动会导致得到的图像序列存在抖动，影响了进一步的图像分析。稳像方法由此产生。与传统的稳像方法比较，电子稳像具有高实时性、高精度、低功耗、低成... 详细信息

无论在军用还是民用上，摄像系统的应用都越来越广泛。摄像平台受到干扰产生无意识运动会导致得到的图像序列存在抖动，影响了进一步的图像分析。稳像方法由此产生。与传统的稳像方法比较，电子稳像具有高实时性、高精度、低功耗、低成本、体积小等优势。论文先是详细介绍了电子稳像的意义以及国内外的发展情况;然后阐述了电子稳像的基本原理、系统组成，以及图像的运动模型;接着分析了电子稳像各个子模块（运动估计、运动决定、运动补偿）的基本算法的适用情况和局限。目前的电子稳像方法足以满足大多数的应用，但是在图像序列间具有大动态抖动情况下无法正常工作。在这种情况下，我们提出了一种能够处理大动态抖动图像序列的高精度电子稳像方法——基于视觉暂留效应的电子稳像方法。该方法使用了一个拼接的大场景作为参考帧，分别采用改进的块匹配和特征匹配两种方法进行运动估计，然后用Kalman滤波器估算出有意运动矢量，接着使用了基于清晰度的图像融合策略更新参考帧，最后从更新的参考帧中获取清晰稳定的稳像结果。论文最后针对各种情况下的视频分别进行了多组实验。实验结果表明文中提出的算法稳定有效，精度达到了亚像素级，而且具有很高的实时性，能够有效处理多种情况下的图像序列。

关键词：电子稳像视觉暂留特征匹配 Harris-SIFT 动态缓存实时稳像