褚金奎
- 作品数：386 被引量：1,191H指数：18
- 供职机构：大连理工大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术理学电子电信更多>>
- 一种偏振光导航传感器及天空偏振光导航方法
- 一种偏振光导航传感器及应用所述导航传感器进行天空偏振光导航的方法。所述偏振光导航传感器包括：镜头、滤光片、偏振转换器、偏振片和图像传感器；经过镜头成像、滤光片滤光后的入射线偏振光通过偏振转换器转换为矢量光束，然后经过偏振...
- 张然樊元义褚金奎吴晨奇
- 文献传递
- 基于偏振光传感器的全姿态角解算方法研究被引量：3
- 2018年
- 针对小型无人机三维空间内姿态解算的问题,提出了一种仅利用偏振光传感器进行全姿态角的解算方法。利用偏振光传感器测量的偏振方位角,及通过观测位置和观测时间计算得到的太阳方位角,可以求得当前的航向角。利用太阳矢量在导航坐标系和载体坐标系中的投影,通过解算姿态方程解算出当前的俯仰角与横滚角,实现全姿态角的解算。通过仿真实验证明了该方法的有效性,解算出的姿态角误差在1°以内,能够有效地满足小型无人机的需求,为无人机导航提供一种全新的导航方法。
- 金仁成孙加亮谢林达蔚彦昭褚金奎
- 关键词：小型无人机
- 天空实时全偏振成像探测器设计与搭建被引量：15
- 2018年
- 生物利用天空偏振光进行导航的方式给科研人员很大的启发,越来越多的学者正在进行这方面的研究。精确的天空偏振场图是进行偏振导航的前提条件,为了获取更加准确的天空偏振场图,许多成像式偏振探测装置被开发出来。本文提出了一种新型的实时全偏振一体式成像探测传感器,可以获取全参数Stokes矢量,进而解算出目标的AOP、DOP、LDOP和CDOP等信息。基于C++语言和OpenCV库,采用MFC架构开发了上位机程序,实现了目标偏振信息的实时显示。在最大分辨率下,视频流的刷新率为3frame/s,基本满足了实时探测的需要。对晴朗天气条件下天空偏振场图进行了实际探测,实验过程中探测器性能稳定,天空偏振场图与瑞利散射模型具有较高的一致性,太阳子午线动态识别误差为0.01°~0.23°,初步证明了探测器的可靠性,为后续工作奠定了基础。
- 陈永台张然林威褚金奎
- 关键词：图像处理
- 基于多变量纳米线栅复合结构的可见光偏振调控
- 2024年
- 偏振调控技术能够直接满足偏光显微镜在可见光波段快速、高精度识别检测的需求,其关键是,在提高偏振消光比的同时,具有较高的光利用率。基于等效介质理论和谐振腔的共振增强机理,设计了一种多变量纳米线栅复合结构;采用时域有限差分方法,通过数值仿真,分析了纳米线栅各结构参数和偏振调控的变化关系,能够实现可见光波段宽角度入射、高透过率和高消光比的偏振快速调控功能;结合实验室现有条件,采用纳米压印技术进行样品制备和实验验证。实验和仿真结果表明:在入射角度±35°内,TM模偏振光的透射率和消光比分别高于60%和35 dB;并且在532 nm激光源垂直入射时,TM模偏振光的透射率和消光比与仿真结果误差范围为4%。与现有偏振显微镜设备中偏振器相比,所设计的纳米线栅偏振调控在保证高透过率的同时,消光比提升了1.5倍。
- 李亚红李满魏文浩褚金奎邹念育姜珊
- 关键词：时域有限差分
- 基于神经网络和偏振成像的多浑浊度水下图像恢复被引量：6
- 2022年
- 水下成像是海洋探索最常用的方法之一,越来越多的研究表明偏振是某些水下生物在低光照下拥有视觉的关键。提出了一种基于深度学习和偏振成像的多浑浊度水下图像恢复方法。通过拍摄清水和不同浑浊度的水下偏振图像获得多浑浊度水下偏振数据集。提出小尺寸神经网络,让网络更好地学习到不同浑浊度水下偏振信息到清晰水下图像的映射关系,并针对不同场景需求提出不同步长的滑动窗口叠加方法。结果表明,所提出的偏振方法能有效恢复水下图像,在不同浑浊度下恢复的峰值信噪比相比原图平均提高47.39%。该方法将深度学习与偏振成像技术相结合,能够在多浑浊度环境下恢复水下图像,克服了利用普通图像得到的水下图像恢复效果差的问题。
- 桂心远张然成昊远田连标褚金奎
- 关键词：图像处理神经网络计算机视觉
- 基于二阶Krylov子空间投影法建立MEMS宏模型被引量：4
- 2008年
- 利用宏模型对MEMS系统进行系统级仿真是求解MEMS耦合问题的有效方法。对大规模系统方程通过矩阵子空间投影实现自由度缩聚来建立宏模型的方法得到了广泛应用。常用的Krylov子空间法只能对状态空间描述的一阶系统进行降阶处理。本文介绍了二阶Krylov子空间理论,运用Arnold i算法直接对大规模二阶系统进行自由度缩聚来生成宏模型。将此方法与有限元数值分析结合对电热驱动微夹钳进行了宏建模。对电热微夹钳宏模型的仿真结果表明此方法建立的宏模型可以准确反应系统的动态行为,满足精度要求,同时极大地降低了计算复杂度,提高了计算速度。
- 关乐褚金奎齐东周王晓东
- 关键词：宏模型
- 一种基于偏振光传感器的航姿测定方法
- 本发明公开了一种基于偏振光传感器的航姿测定方法，采用设备包括三轴陀螺仪、三轴加速度计、偏振光传感器、GPS和飞控计算机。采用互补滤波器算法对各传感器数据进行融合，通过加速度计测量数据修正陀螺仪角速率的俯仰角和滚转角误差，...
- 金仁成华宗治芮杨陈文褚金奎孙会生
- 文献传递
- 用于大坝安全监测的长距离WSNs节点设计被引量：1
- 2012年
- 针对大坝安全监测的需求,结合无线传感器网络的特点,设计了一种基于JN5139无线射频模块的用于大坝安全监测的无线传感器网络节点。简要介绍了无线传感器网络的典型网络结构,重点描述了无线传感器网络节点的硬件和软件设计,并通过在野外环境下搭建簇—树型网络,对传感器网络进行测试。实验结果表明节点数据采集准确,传输可靠。
- 乔静褚金奎缪新颖张凌寒
- 关键词：无线传感器网络JN5139大坝安全监测BEE
- 偏振探测系统的图像配准被引量：2
- 2018年
- 分振幅式偏振探测成像系统的各分光路图像之间存在位置误差,率先完成各分光路图像之间的图像配准是进行偏振探测的前提条件。针对探测过程中,目标特征不明显、图像特征难以提取、各分光路图像间灰度变化较大的问题,提出适用于分振幅式偏振探测成像系统各分光路图像的相似性度量函数,并在此基础上,完成各分光路图像间的配准工作。首先,根据图像间的位置误差会造成偏振信息图像中出现信息异常区域的原理,研究了相似性度量函数的提取算法;接着,根据探测系统的各分光路的成像特点,确定图像间的几何变换参数;以遗传算法作为参数优化搜索算法,搜索得到最优的几何变换参数,完成整个图像配准算法的设计;最后,分别利用构造图像和实际采集图像,对配准算法进行了验证,并以图像间互信息值(MI)衡量图像配准的精度。实验结果表明:配准后的构造图像的MI为2.692 5,高于特征配准方法的实现精度;实际采集图像配准后的MI达1.849 3,同样高于特征配准方法的实现精度。基本满足偏振探测系统的图像配准需求。
- 褚金奎林威张然陈永台
- 关键词：图像配准互信息
- 基于Snell窗及偏振模式的水下载体航姿测量
- 2024年
- 提出了一种在水下通过Snell窗获得偏振分布模式与天顶点坐标,进而得到水下载体的航姿信息(即航向角、横滚角与俯仰角)的方法。在载体上安装鱼眼镜头与偏振相机,在水下拍摄天空,得到偏振角分布模式。建立小孔成像模型得到相机的内外参数矩阵以及镜头畸变系数,对偏振角分布模式进行畸变校正,进而得到太阳子午线特征区域,使用Canny算子检测得到特征区域边缘,由霍夫直线检测算法计算出太阳子午线与水下载体体轴夹角,得到航向角。通过实验得到不同光入射角与偏振角误差的函数关系,进行误差补偿,减小由于鱼眼镜头改变入射光偏振态带来的偏振角测量误差,进而提高太阳子午线与水下载体体轴夹角的测量精度。利用灰度阈值检测算法筛选出图像中的天顶点坐标,进而计算载体的横滚角与俯仰角,经过实验验证了算法的准确性。搭建了模拟水下环境的实验平台,实验结果表明:该方法得到的航向角平均绝对误差为0.5303°。在[-50°,50°]角度范围内,横滚角与俯仰角平均绝对误差为0.7544°与0.6213°,满足水下导航的精度需求。
- 辛润宏张然褚金奎褚金奎李云鹏程潇欧
- 关键词：水下导航图像处理
