【摘要】随着我国越来越强的自主创新能力和先进制造技术，我国在超精细加工、纳米材料研制、集成电路与微机电系统(MEMS)器件制造等高新技术产业，取得了高速的发展。因为上述这些高新技术产业都是以纳米技术为基础，所以迫切地需要建立量值统一的纳米计量标准和溯源体系。为实现国家纳米量值传递基准的溯源体系，中国计量科学研究院研制了一套大范围纳米几何结构计量基准装置。本课题研究正是在该装置的基础上，改进其中的激 […]

【摘要】目前我国桥梁高架、深海工程领域飞速发展，但由于各种坍塌事故的频繁发生，工程结构的在线监测显得越来越重要。本课题将在现有的研究基础上，以结构简单和安装方便并达到可观的精度为原则，设计非接触式两维应变测量系统。以解决常用传感器的设计结构复查，安装困难，成本较高及易受环境影响难以实现准确测量等问题。本课题主要研究基于光学鼠标传感器的二维应变测量系统，根据光学鼠标传感器的工作原理，通过对三个光学鼠 […]

【摘要】腔镜外科是未来医学发展的大趋势,相较于传统的开腹手术,具有创伤轻,痛苦少,恢复快等优点。腔镜设备是腔镜外科的关键设备,是医生视觉的延伸,辅助医生开展微创外科手术。但现有的二维腔镜在手术中无法获得像开腹手术一样立体感强的真实视觉影像,医生只能依据经验来判别腹腔内各器官的深度状态,导致一些腔镜手术操作困难,术中容易损伤重要脏器结构,严重并发症的发生率明显增高等情况,因此有必要进行三维腹腔镜设备 […]

【摘要】近十年,有赖于半导体工艺技术的飞速发展,EDA—电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation)技术和VLS工—超大规模集成电路(VeryLargeScaleIntegration)技术的推广和普及十分迅速,将一个或多个CPU单元以及功能部件集成在单个芯片上已经不再是什么梦想,我们现在通常将这种单个的集成芯片称之为SOC—片上系统(SystemOnChip)。SOC的 […]

【摘要】腔镜外科是未来医学发展的一大主流方向之一,腹腔镜系统是腔镜外科的关键设备之一。相比较传统的二维腹腔镜系统,三维腹腔镜可提供三维立体图像,使得医生能更加精准地实施操作并大大提高手术成功率。三维腹腔镜系统由光学系统与视频系统组成。本文重点介绍视频系统中基于FPGA的高速视频缓存模块与显示模块的实现。首先介绍课题研究意义与国内外三维腹腔镜系统的研究现状,并简要介绍通用的视频标准,再对课题的需求进 […]

【摘要】随着现代海洋开发技术的不断发展,水下声纳探测系统在多个领域具备广泛的应用前景。三维声纳系统利用换能器阵列接收回波信号,产生空间多个方向的波束结果,以此获取探测目标的三维实时图像。高精度三维声纳系统面临波束形成算法计算量庞大,硬件电路结构复杂、成本高昂等难题,亟待工程实现中加以解决。本文研究采用分布式结构的硬件系统,包括高性能Virtex-6系列FPGA和Spartan-6系列FPGA阵列, […]

【摘要】电子内窥镜在现代医疗和工业领域中都具有重要的研究和应用价值。视频处理系统是电子内窥镜系统的核心部分,也是影响电子内窥镜各项性能指标的关键环节。本论文针对现代电子内窥镜在视频图像质量、分辨率以及实时性等方面不断增长的需求,基于FPGA研究开发了高清电子内窥镜视频处理系统的高清视频输入输出接口、高速数据传输通道和高带宽DDR3缓存机制。结合高清电子内窥镜视频的特点分析了系统FPGA的功能和性能 […]

【摘要】在对天文目标进行成像观测时，大气湍流效应会使波动相位发生畸变，并可能导致相位严重退化，从而给成像带来很大困难。自适应光学系统是通过实时自动改善光波波前质量实现对光波静态相差和动态相差的校正。随机并行梯度下降（StochasticParallelGradientDescent:SPGD）算法是近年来发展的一种新型优化算法，通过对所有变量施加随机扰动来测量各变量梯度估计的梯度下降算法。它不依赖 […]

【摘要】自适应光学系统能够实时校正由大气湍流等因素引起的波前动态误差，使光学系统能够保持最佳的工作状态，快速反应以适应外界变化。该系统一般由波前传感器、波前处理器和波前校正器三个部分组成。其中波前处理器是整个系统的核心部分，它实现了从波前传感器探测信息到波前校正器控制量输出的转换功能。本文在实验室已有的硬件平台上，对波前处理系统的软件应用和算法等方面进行了实现和优化，以满足大口径地基高分辨率成像望 […]

【摘要】绝对式光电编码器作为一种数字化位置检测装置，已经广泛应用于现代工业、国防等测控技术领域。绝对式编码器的数据传输需要遵循一定的串行协议，国内外许多编码器公司都开发出了各自的绝对式编码器通信协议，其中德国Heidenhain公司推出的EnDat2.2协议因其高速率、高智能、高可靠性和成本低而得到全球各大数控厂商的青睐，其丰富的功能和通用性以及前瞻的安全设计方法使EnDat2.2接口成为编码器行 […]