汽车照明自动控制系统

汽车照明自动控制系统1、相关定义11、PLC的定义流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的。当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。随着生产的发展,汽车型号更新的周期愈来愈短,这样,继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装,十分费时,费工,费料,甚至阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一现状,美国通用汽车公司在1969年公开招标,要求用新的控制装置取代继电器控制装置,并提出了十项招标指标6一8。1969年,美国数字设备公司DEC研制出第一台PLC,在美国通用汽车自动装配线上试用,获得了成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂,操作方便,可靠性高,通用灵活,体积小,使用寿命长等一系列优点,很快地在美国其他工业领域推广应用。PLC问世以来,尽管时间不长,但发展迅速。为了使其生产和发展标准化,美国电气制造商协会NEMANATIONALELEETRICALMANUFAETORYASSOEIATION经过四年的调查工作,于1984年首先将其正式命名为PCPROGRALLUNABLECONTROLLER,并给PC作了如下定义”PC是一个数字式的电子装置,它使用了可编程序的记忆体储存指令。用来执行诸如逻辑,顺序,计时,计数与演算等功能,并通过数字或类似的输入/输出模块,以控制各种机械或工作程序。一部数字电子计算机若是从事执行PC之功能,亦被视为PC,但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器3一5。”以后国际电工委员会工EC又先后颁布了PLC标准的草案第一稿,第二稿,并在1987年2月通过了对它的定义9一,”可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。”5总之,可编程序控制器是一台计算机,它是专为工业环境应用而设计制造武汉理工大学硕士学位论文的计算机。它具有丰富的输入/输出接口,并且具有较强的驱动能力。但可编程序控制器产品并不针对某一具体工业应用,在实际应用时,其硬件需根据实际需要进行选用配置,其软件需根据控制要求进行设计编制。22PLC的系统结构、技术特点和功能12、小波分析的定义412小波分析的定义41小波分析方法是一种窗口大小即窗口面积固定但形状可变,时间窗和频率窗都可改变的时频局部化分析方法9598。即在低频部分具有较高的频率分辨率和较低的时间分辨率,在高频部分具有较高的时间分辨率和较低的空间分辨率,所以被誉为数学显微镜。正是这种特性,使小波变换具有对信号的自适应性。设TL2R,其傅里叶变换为中。当满足允许条件ADMISSIBLECONDITION2CRD13、全自动空调系统控制功能定义221与手动空调相比,全自动空调系统具备的控制功能221与手动空调相比,全自动空调系统具备的控制功能按键操作结合屏幕显示来完成汽车空调的各种功能。自动调节出风口的出风温度,是车室内达到并维持一个较舒适的温度。车速60KM/H,全开冷气20MIN22降10MIN22温车速100KM/H,全开冷气20MIN21性能10MIN24怠速,全开冷气30MIN288吉林大学硕士研究生毕业论文自动调节出风口的出风温度。自动调节出风模式。实现自动控制的同时,还能实现手动控制。乘员可根据自己的喜好在非自动状态下设置所需的性能指标和工作模式。自诊断功能。14、系统报文定义考虑系统的可扩展性因素,系统使用了扩展数据帧的报文传输形式。根据计算的车灯控制策略可知,每种车灯节点需要的参数不同,因此中央控制节点发送给车灯控制节点的数据也不同,具体数据传输数目及数据帧含义如表51所示。表51命令数据帧含义表序号命令帧类型DATA2DATA1DATA0ID报2文0标I志D1符31开启远光灯数据帧0XFF汽车车速000000012关闭远光灯数据帧0X00000000013开启近光灯数据帧0XFF汽车车速湿度级别000000104关闭近光灯数据帧0X00000000105开启后雾灯数据帧0XFF光强级别湿度级别000001006关闭后雾灯数据帧0X00000001007读取采集参数数据帧0XFF01000000表51给出了CAN总线上的所有命令数据帧。除中央控制节点外的所有节点,在接收并执行相应的命令数据帧后,应将本节点的信息状态返回给中央控制节点,中央控制节点根据这些信息更新缓冲区的内容。各节点返回给中央控制节点的数据信息帧含义如表52所示。4115、序列模式的概念511节中讨论的对类似于购物篮商品的数据的挖掘,都只强调同时出现的关系,而忽略了数据中的序列关系,然而同种安全工具和不同安全工具上报的安全事件都具有固有的序列特征,这意味着在它们之间存在着基于时间的先后次序,这种先后次序对于表述现实的攻击具有重要的意义,不能忽略。在序列数据集中,每一行都记录着与一个特定的对象相关联的一些事件在给定时刻的出现43。如表53所示,每一个源目IP对表示一个对象,每一个数字编号表示一个事件,第一行就包含在时间戳T10时出现的与对象A有关的事件集。将所有与对象A有关的事件按时间戳增序排序,就得到A的一个序列SEQUENCE3,2,5,1,6,4直观的解释就是相应于对象A,先发生了3,2,5号事件,接着发生了1,6号事件,最后发生了4号事件。国防科学技术大学研究生院硕士学位论文第43页序列是元素的有序列表,可以记作S,其中每个EI是一个事件的集合,即EII1,I2,IK。如表53中对象A的序列可表示为SA,该序列有三个元素,分别是E13,2,5,E21,6,E34。一个序列可以用它的长度和出现的事件个数来描述。出现在序列中的元素的个数称作序列的长度,如上述SA包含了3个元素,它的长度为3。如果一个序列包含了K个事件,那么可称它为K序列,如上述SA就为6序列。这里需要指出序列与511节中项集的不同1一个项在项集中最多出现一次,但一个事件可以在序列中出现多次。如给定两个项I1和I2,只能产生一个候选2项集I1,I2,但却可以产生许多候选2序列,如,等2次序在序列中是重要的,但在项集中不重要。例如,I1,I2和I2,I1表示同一个项集,而和对应于不同的序列,因此必须分别产生。表53序列数据表示例对象事件时间戳A3,2,510A1,615A417B2,312B5,414C6,5,1,219C321序列T是另一个序列S的子序列SUBSEQUENCE,当且仅当T中每个有序元素都是S中一个有序元素的子集。形式化表述为,序列T是序列S的子序列,当且仅当存在整数1J1J2JMN,使得T1SJ1,T2SJ2,TMSJM。如果T是S的子序列,则称T包含在S中。数据序列DATASEQUENCE是指与单个数据对象相关联的事件的有序列表。例如,表53显示的数据集包含三个数据序列,对象A,B和C各一个。序列的支持度是包含S的数据序列所占的比例,例如表53中的支持度为667。如果序列S的支持度大于或等于用户指定的阈值MINSUP,则称S是一个序列模式。设D是包含一个或多个数据序列的数据集。序列模式挖掘的任务就是从D中找出所有支持度大于或等于MINSUP的所有序列。国防科学技术大学研究生院硕士学位论文第44页16、基本概念511数据挖掘中关联规则的形式化定义511数据挖掘中关联规则的形式化定义关联分析最初应用于电子商务,目的是从大量的购物数据中分析出令人感兴趣的关系,例如最经典的案例,在美国购买尿布的顾客往往会购买啤酒,用关联规则表示就是尿布啤酒。这类数据有一个明显的特征,就是可以用二元形式来表示,如啤酒出现在购物篮中就用1表示,否则用0表示,表51描述了典型的二元形式的购物篮数据。表51二元形式的购物篮数据ID可乐牛奶啤酒面包10101210113011041100而在网络安全领域,数据的属性要复杂的多,表52中给出了网络安全事件的典型字段。对于一个安全事件来说,仅仅用0,1来表示它的发生与否是远远不够的,事件中的源目IP,源目端口,发生时间,事件本身的信息等都是需要考量的重要因素。所以在对网络安全事件数据进行挖掘时,必须要做出相应的处理,但是已有的关联分析的一些术语可以继续使用,本节将对数据挖掘中的一些基本概念43进行阐述。表52网络安全事件表IDPLUGIN_IDPLUGIN_SIDSRC_IPSRC_PORTDST_IPDST_PORTTIME11001720919216801403921921680190445210016481921680140392192168019044531516119216801904444N/AN/A一个二元属性称为项,包含0个或多个项的集合称为项集,令II1,I2,ID是所有项的集合。事务对应着数据库表中的一行,它包含一个唯一标识和一个二元属性的集合。TT1,T2,TN是所有事务的集合,每个事务TI包含的项集都是I的子集。如果一个项集包含K个项,则称它为K项集。空集是指不包含任何项的项集。事务的宽度定义为事务中出现的项的个数。如果项集X是事务TJ的子集,则称事务TJ包括项集X。包含特定项集的事务数,称为该项集的支持计数SUPPORT国防科学技术大学研究生院硕士学位论文第42页OUNT,可用如下数学公式表示XTIXTI,TIT51其中,符号表示集合中元素的个数。关联规则是形如XY的蕴涵表达式,其中X和Y是不相交的项集,即XY。关联规则的强度可以用它的支持度SUPPORT和置信度CONFIDENCE度量。支持度确定规则可以用于给定数据集的频繁程度,而置信度确定Y在包含X的事务中出现的频繁程度。支持度S和置信度C这两种度量的形式定义如下SXYXNY52CXYXYX53支持度就是蕴含式前件与后件的超集在事务中出现的频率,通常用来删除那些出现频率低的规则置信度用来度量通过规则进行推理的可靠性,它提供了Y在给定条件X下的条件概率估计,对于给定的规则XY置信度越高,Y在包含X的事务中出现的可能性就越大。关联规则的挖掘问题可以形式化地描述为给定事务的集合T,关联规则挖掘就是找出支持度大于MINSUP并且置信度大于等于MINCONF的所有规则,其中MINSUP和MINCONF是对应的支持度和置信度阈值。关联规则的挖掘一般要通过两个主要步骤来完成1频繁项集的产生,其目标是发现满足最小支持度阈值的所有项集,这些项集称为频繁项集2从上一步发现的频繁项集中提取所有置信度满足最小置信度阈值的规则,这些规则就是强规则。17、几何校正基本概念定义1多投影显示系统。由多台投影仪组成的,将多个投影画面拼接成一个大尺寸、高亮高分辨率的显示系统。以可扩展性高、成本低等优势受到广泛关注。定义2校正图案。在多投影仪拼接时,需要根据投影屏幕与投影图像间建立一一对应关系,记录坐标数据,根据数据对投影仪图像进行调整。为精确建立对应关系一般会选择特殊图像完成,如棋盘格、白色亮点图等,这些特殊图像就称为校正图案。定义3预扭曲矩阵。利用校正图案,建立投影屏幕与投影图像间的对应关系H,然后对待投影图像做反向变换,即乘以H1,这样投影到屏幕上的图就是没有几何畸变的理想图像,就称为预扭曲矩阵。定义4几何校正。在多投影拼接系统中,采用交互式或摄像机自动反馈的方式通过投影校正图案求出预扭曲矩阵,利用预扭曲矩阵去除几何畸变的过程称为几何校正。18、关于照明的相关概念照度作为基本决定因数,一个适当平面上的某个区域上的平均照度,是作为估计视觉作业实施所需求光量的常用定量标准。根据GB500342004建筑照明设计标准的规定,照度的定义为表面上一点的照度是入射在包含该点的面元上的光通量D除以该面元面积DA所得之商,即ED/DA21该量的符号为E,单位为勒克斯LX。1勒克斯等于1流明均匀分布在1平方米的表在面上所产生的照度,1LX1LM/M2。统一眩光值UGRUNIFIEDGLARERATING度量室内视觉环境中的照明装置发出的光对人眼造成不舒适感主观反应的心理参量,其量值可按规定计算条件用CIE统一眩光值公式计算。显色指数RA光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性,也就是颜色逼真的程度。RA值的确定,是将八个一组色式样的CIE1974特殊显色指数的平均值。RA值为100的光源表示,事物在其灯光下显示出来的颜色与在标准光源下一致。819、情感化照明的定义心理学上将情绪和情感都定义为心理上的一种内心感受,心理学大辞典中有注解情感是人对客观事物是否满足自己的需要而产生的态度体验。2并且在很多的心理学书籍中也有对情绪和情感的定义,认为情绪和情感虽然同属于客观事物作用于人时所产生的态度体验,但是情绪是个体的需求与欲望作用于人时的态度体验,而情感是社会的需求与欲望作用于人时的态度体验。情感化设计指的是设计师在设计初始从人性化的角度,通过分析用户的心理需求以及产品可能对人产生的情感影响而设计出合适的产品。情感化设计通常是应用在产品设计方面,产品设计在满足技术的功能需求之后,通常开始探寻用户更深层次需要。这就促成了情感化设计的迅猛发展。情感化照明是将情感化设计融入于现代照明设计当中。现代照明设计相较于以前有了长足的进步,不论从技术还是艺术都有了较高的水平,类似于产品设计,照明设计同样也是为人服务,它的功能主要是满足人群在夜晚的活动需要。同时通过不同光源的照射、角度、色彩、亮度、灯具的选择等等又会给人以不同的心理上的感受和刺激。所以在满足了基本亮化功能需求之后,我们应从人性化设计角度出发,考虑情感化因素给人带来的心理感受,并将这种设计思维用于照明设计当中。情感化设计通常是应用在产品设计方面,我们常常会认为产品设计关注的只是技术和提供的功能。实际上情感化设计也是当下产品设计师在追求好的设计时必须考虑的重要部分。照明设计实际上属于景观艺术,但类似于产品设计,除了满足人们夜间的基本照明功能需要,它还会给人带来情感上的影响,例如光源在色温、显色性、色彩上不同的改变都会给人带来或是愉悦或是烦闷或是轻松等心理感观。情感照明就是在照明设计时从用户的角度出发以用户为中心3去思考分析光源、照射角度、照度、灯杆灯具的选择等方面将会给人带来的情感,而后得到正确的照明方式已契合整个规划主题,满足人们的心理需要。110、城市广场照明的定义城市广场照明是城市夜景呈现的重要组成部分,其重要性不言而喻,其中所存在的问题已然成为城市夜景整体的综合与治理需要迫切解决的。对广场照明的一些技术规范与标准,国外早有定论,但我国这部分的标准较为缺乏,并没有对广场照明进行系统详细的调查研究而形成统一的照明技术规范与标准。所以对于各广场的照明方法与规律以及一些问题的解决方法仍属于国内广场照明设计的软肋。一般而言,广场照明包括对硬质景观、软质景观的照明,软质景观是指由广场的草地、水体、绿化等绿化设施构成的观赏性景观。硬质景观则2是指广场中由建筑材料铺制而成的提供给人休闲活动的休闲设施、主题景观等。由此可见,城市广场照明主要是根据夜间在各类广场中活动的人群需要,对提供给人们自由活动、由软、硬两种质地的景观所界定的休闲空间进行照明,并针对照明环境质量要素和照明标准进行设计与研究。2、相关背景21、课题背景简介大中小型钢厂不断增多,国内市场竞争日益激烈,加之钢铁行业利润不佳,迫使科技含量较低的螺纹钢生产厂商改造自己的设备,增加用户以及经销商的便利性,扩大市场竞争力,从而为自己创造生存空间。这也就使得国内各个钢铁企业先后进行各种负公差生产实验,即无钢成才1。而棒材计数是螺纹钢生产企业实现负公差生产所需要的关键技术,准确可靠的实现螺纹钢的计数是困扰当前螺纹钢生产企业的重大问题。在当前螺纹钢交易市场上存在着按照重量交易和按照支数交易两种方式,传统方式为按照卖出螺纹钢的重量来进行交易,该方法简单,易于实现,但是不便于用户和经销商使用和统计,也会给建筑商带来相应的工程估算的风险。另一种方式为按照棒材支数来进行交易,该方法给用户和经销商带来了极大的便利性,并且能让钢铁企业按照负公差进行生产,带来额外的收入。所谓负公差就是国家在制定行业标准时,容忍一定的误差存在,如直径为20毫米的棒材,实际直径为195毫米亦为合格产品2,然而国内一些较为先进的螺纹钢生产企业都用很接近合格公差的下限进行生产,因此国内一些钢铁行业做到的成材率大于100。如果能够实现棒材的准确计数,那么就能在棒针使用性能不变的情况下增加了棒材的产量,给钢铁企业带来相当可观的一笔额外收入。如果按照最大负公差进行生产,12毫米直径的棒材可以获得额外734的产量直径是20毫米的棒材可以获得539的额外收入直径为28毫米的棒材能够多生产出456的棒材。根据国家统计局统计显示,2004年全国螺纹钢年总产量为4300万吨,仅按百分之三来计算,2004年就可以多生产出约130万吨螺纹钢,如果每吨螺纹钢价格在4000左右,52个亿的额外收入,而且这52个亿均为净利润。3保守计算,如果国内一个年产两百万吨的螺纹钢生产厂商按照平均3的负公差来进行生产,将获得6万吨的额外收入,这个利润大致相当于原先生产的棒材获得免税政策3。在螺纹钢的销售过程中,一些经销商把原来按重量买入的螺纹钢重新按照支数打捆,一方面是为了便于用户使用,另一方面是为了赚取这一部分的额外差价,即支数大于定额的将其拆开,重新打捆,按照支数来卖,支数小于定额的直接按照重量来卖。在建筑行业中,国家规定的负公差标准符合建筑强度标准,即使用的是按照负公差生产的棒材也不会对建筑的强度带来影响4,而建筑行业中,对棒材的采购是以长度来参考的,定支打捆可以对建筑行业带来巨大的便利性。由于现在钢铁厂量较大,钢铁企业所需的各种资源都越来越缺乏,所以在进行负公第2页武汉科技大学硕士学位论文差生产时可以节约大量企业所需的各种资源,减少对环境的负担。综上所述,螺纹钢的负公差生产前景巨大。当前条件下,大部分进行负公差生产的企业都是采用人工计数的办法,这种办法只是一个临时的解决方案,它的缺点4非常明显1计数结果收到殊多因素的影响,如棒材的粗细,堆积的多少,运动的速度,现场的照明等等,甚至还会受到工人的疲劳程度,积极性的影响,根据现场工人介绍,一般临近下班时都会出现一定的误差。根据国内某著名钢厂工人棒材计数大赛显示,获奖的冠军的误差率约为百分之零点五,因此可以想象在日常生产过程中的人工计数精度。2人工计数劳动强度较大,现场工人为了保证较高的计数精确度必须长时间注视高速运动的棒材,在现在广泛使用自动化技术的现代化钢铁企业中,该岗位是螺纹钢生产厂中劳动强度最大的岗位之一。由于劳动强度大,为确保准确性,每班会安排3个工人轮番计数,在生产小规格棒材的时候,如果经常出现误差一般会安排两个工人同时进行计数。钢铁企业一般执行3班4倒制度,即必须安排12个工人,如果加上轮休,往往还另外需要34个,假设平均每个工人的平均工资是36万元,16个工人平均一年就要消耗企业将近60万元人民币。3计数的准确性对企业的形象有很大影响,出现了配给量小于指定支数的情况将会对企业形象造成负面影响,所以现在很多使用负公差生产的企业为了保证信誉,一般都会在标称配额的基础上多加一支。然而也有一些销售商明白企业的这种心态,所以在接到货之后,自己再重新数一遍,将多的一根抽出来重新打捆,以从中渔利。直径为12毫米的棒材一般250支一捆,那么从统计学的角度来说,生产12毫米直径的棒材企业就会多付出1/250的成本,对于资金密集型的钢铁企业来说,1/250是一笔很可观的数目。4棒材自动计数项目也是图像处理科学研究的一个典型项目,这个项目的研制过程可以够带动国内图像处理界的发展。大多数图像处理项目都非常接近,如果该项目取得突破,其他行业的计数、质量检验方面也会有广泛应用。而且对于国有企业来说,使用先进的科学技术获得成功可以获得省或者冶金部方面的额外奖励,可以增加执政的业绩。22、课题的研究背景及意义对能源的需求也在不断的增长,无休止的开采地球能源,只会导致地球资源更加的枯竭,加上人类又不注重保护生态环境,所以进入20世纪以来,人类已经尝到了环境恶化带来的苦果,史无前例的生存危机已经到来。目前,据科学家证实,适应人类居住的地球只有一个,而地球上面有限的能源是不可能再生的。其实早在18世纪初,人类就已经意识到这一问题的严峻性,所以至今为止,人类一直把目光投向于新能源的探索,并且通过不断的努力,取得了很多辉煌的成就。目前,人类对新能源的开发主要包括太阳能、地热能、海洋能、风能等,而其中太阳能的开发利用一直是最炙手可热的话题。因为太阳能是取之不尽用之不竭的可再生能源,我们地球每天接受到的太阳能量是全球每天所需能量的45万倍12,而地球每天接受到的太阳能量相对于太阳一天释放的能量来说是微乎其微的。太阳能和风能是清洁能源,它们和石油、煤炭等燃烧性能源不同,使用太阳能是一个内在的反应过程不会像煤炭等能源具有燃烧过程,所以不会产生CO2和SO2等破坏环境产生”温室效应”的气体。为了实现经济和社会的可持续发展,各国对太阳能发电技术的研究也日趋的重视。太阳能的应用领域的扩大使得世界太阳能市场得到惊人的发展。如20世纪80年代末以来世界太阳能光伏市场的年增长率达到了20,而且在2013年12月2日中国发射嫦娥三号探测器上就利用了太阳能发电,凸显了太阳能光伏发电的有效性和安全性,这样更能促进太阳能光伏产业链的快速发展。而且传统的石油化石能源、核能等都在一定程度上造成环境污染,因此太阳能以下的优势就凸显了出来1太阳光时刻普照着大地,不管是陆地或海洋,不管是高山或岛屿,都到处能够采集到太阳能,因此太阳能的利用可以直接进行开辟和操纵,而且不必额外的开采和运输。2开发利用太阳能不会造成污染环境,太阳能是最洁净的能源之一,所以太阳能的利用在解决环境污染愈来愈严重的问题上是非常有效的。3太阳能的储备是巨大的,每一年到达地球表面上的太阳辐射能大约相当1于130万亿吨煤,其庞大的总量是当今世界上可以开采的最大能源之一。4太阳的寿命是地球的几十倍,其中太阳内部的氢的储存量十分的充足,可以燃烧上百亿年,从这个意义上讲,太阳的能量可以说是用之不竭的。鉴于以上的因素,开发太阳能的利用价值有着重大的意义。而为了提高太阳能的利用效率,太阳自动追踪系统就显得非常的重要。其次进入21世纪以来,LED产业得到了很快的发展,例如在2014年索契冬奥会上,就大量采用了LED灯,在日常生活中的装饰场景、灯光照明等等都用到了LED灯,使得LED成为了现代都市的代表产品,而且它的发光效率远远的超过了普通的白炽灯,综合其寿命长、耐用久、绿色照明等各方面优点,LED灯取代传统照明灯具是一种必然的趋势,而且很有可能还会有更新型材料的LED灯出现3。所以说太阳能自动追踪光伏LED照明产业是一个有着光明发展前途的绿色能源高新技术产业,它的出现给我们人类生活和社会环境带来巨大的改变,有着划时代的意义,也是21世纪必选的清洁能源之一。23、背景去除对于一幅拍摄到的图像,往往有较大部分属于背景图像,这部分图像不仅对于完成目标识别没有帮助,反而会对处理过程及算法的设计造成较大影响。所以我们在对目标物体进行识别前,首先将不需要的背景去除掉,剩下我们所21想要得到的目标物体。本文采用背景差分法来去除背景。其原理为有一个背景图像作为参考图像,将当前图像与这个参考图像做差分运算来去除背景信息。这种方法一般能够最清晰最完全的目标物体数据。具体的做法是事先抓拍一幅车辆未经过时的背景图像FRAME1然后当车辆经过时,抓取车辆的侧面图像FRAME2对两幅图像进行差分运算,按照公式31计算就得到了差分图像D112,1,MNIJDFRAMEIJFRAMEIJ公式31其中,M、N为图像帧的分辨率。经过差分运算得到下图所示的汽车图像。图35去除背影效果图一般地,在可控制环境下或在很短的时间间隔内,可以认为背景是固定不变的,可以直接使用差分方法分割出作为前景的物体。然而,对于不可控制的环境,由于背景图像的动态变化,如天气、光照、行人、影子及混乱干扰等的影响,差分方法对这些变化特别敏感。在相对稳定的环境下,可以假设背景变化缓慢,且符合一定的分布规律,通过建立背景模型,实施差分方法来检测运动物体,可以获得很好的效果。限于时间和论文篇幅,本文没有对车辆动态检测这一部分作重点探讨,主要对静态汽车图像的处理以及后面的汽车车标及其他特征的识别作了主要研究。2224、车牌自动识别技术的研究背景作为现代社会主要交通工具之一的汽车,在人们的生产、生活的各个领域大量使用。而在经济快速发展的我国,汽车总量越来越大,基础设施建设中的道路建设正以前所未有的速度发展。对车辆信息的自动采集和管理,对于交通车辆管理、园区车辆管理、高速公路收费与监管、停车场管理、海关物流管理、公安部门打击犯罪等领域有很大的帮助,成为信息处理技术的一项重要课题。智能交通系统ITSINTELLIGENTTRAFFICSYSTEM已成为当前交通管理发展的主要方向,目前ITS在美国、欧洲、日本等国家和地区已受到政府、产业机构、科学研究单位的高度重视。车牌识别技术LPRLICENSEPLATERECOGNITION作为智能交通系统的核心和基础技术之一,起着举足轻重的作用。基于计算机图像处理技术和模式识别技术的车牌自动识别技术,通过将输入的汽车图像进行处理识别,输出为几个字节大小的车牌字符串,无论在存储空间的占用上还是在与管理数据库相连方面都有无可比拟的优越性,因此有着广泛的应用前景。计算机视觉又称机器视觉,起源于五十年代。作为计算机科学的一个重要分支,计算机视觉技术在最近三十年间有了突飞猛进的发展。特别是在八十年代初,MARR第一个提出完整的视觉计算理论,把计算机视觉的研究提高到了一个新的层次。计算机视觉应用领域遍及工业、农业、交通、军事等方面,对这些领域的自动化水平和机动性能的提高发挥了重要的作用。计算机视觉处理的核心是计算机图像处理和模式识别技术的应用。字符识别OCROPTICALCHARACTERRECOGNITION技术是模式识别技术的一个经典研究领域,随着汽车牌照识别应用技术的发展,必将对模式识别技术的发展产生促进和推动作用。25、课题的来源和背景本课题属于机械学院工艺自动化系的自研项目。汽车工业是经济发达国家的重要支撑产业。世界上的发达国家基本上都是汽车大国,汽车工业在很大程度上是衡量一个国家工业水平、科技水平和经济实力以及创新能力的重要指标。尽管发达国家近些年来将经济重心转移到服务业、信息产业等高新技术产业上来,但是汽车产业作为一个重要的支撑产业仍然受到相当大程度的重视。当今世界汽车竞争日趋激烈。车型的自主研发能力是衡量一个国家,尤其是轿车工业水平的一个非常重要的指标。我国可以说非常重视汽车行业的发展,为汽车行业发展做出了详细细致的规划。在今后的1015年时间里面,是我国汽车工业大发展的时期,在这个时期我国将摆脱过去低端制造的困难局面,走向自主研发和高端制造的新领域。而这些,就对于我国汽车制造领域提出了新的要求和挑战。众所周知,发动机是汽车的最为重要的部件,对于一辆汽车来说,发动机就相当于心脏对于人的地位一样。所以,要想正在走上自主研发,开创一个独立自主的新的汽车工业局面的话,发动机是不得不面对的,也是不得不攻克的一个问题。而汽车的曲轴和凸轮轴又是发动机的关键零件,影响着发动机的寿命、噪声和振动等等指标。因而汽车的轴类零件历来是各个厂家力争保证质量的关键零部件。汽车轴类零件是发动机的重要零件,其加工质量对于整个发动机的性能起着非常重要的作用。在对于轴类零件的制造方面这些年发展的很快,数控机床的柔性制造和曲线加工自动生成线都投入了对于轴类零件的生产中,但是与之形成鲜明对比的是我国对于轴类零件的检验,无论是半成品还是成品,均较多采用的都是手工抽样检验的传统方法。由于曲轴的重要性和复杂性,它要求检验的尺寸较多,然而人工由于疲劳和注意力等诸多的个人主观因素,使得测量精度受到了非常大的影响5。426、内饰背景照明系统公差体系分析31公差研究现状及问题分析31公差研究现状及问题分析在开关的背景照明系统中,上面谈到了三方面的要求亮度、均匀度、颜色。对应这三方面要求,其公差可以归纳为两类,一个是颜色类公差,另一个是亮度类公差。27、课题相关背景的种类及其发展历史实际上早在1907年,人类就发现了半导体材料通电发光现象,不过真正商用的LED是上世纪60年代。在整个上世纪六七十年代,LED的发光效率非常低,而且不能激发最重要的原色蓝光。下面我们回顾LED真正开始高速发展的历史。1单色光LED的种类及其发展历史最早应用半导体PN结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是GAASP,发红光P650NM,在驱动电流为20毫安时,光通量只有千分之几个流明注1,相应的发光效率约01流明/瓦。70年代中期,引入元素IN和N,使LED产生绿光、黄光和橙光。到了80年代初,出现了GAALAS的LED光源,使得红色LED的光效达到10流明/瓦。90年代初,发红光、黄光的GAALINP和发绿、蓝光的GAINN两种新材料的开发成功,使LED的光效得到大幅度提高。在2000年,前者做成的LED在红、橙区的光效达到100流明/瓦,而后者制成的LED在绿色区域的光效可以达到50流明/瓦。2复合光LED的发展LED的发展可以分成三个阶段1红光LED的出现、蓝光LED的出现以及白光LED的出现,红光和绿光已经发展了数十年,但它们都是单色的LED。直到1993年,日本科学家中村秀二用稼合物制造出蓝色LED,并由日本日亚化学NICHIA率先在蓝色氮化镓LED技术上突破并很快产业化,进而于1996年实现白光LED,并于1998年推向市场,复合光白光LED的出现,为LED找到了照明的新舞台。注1LUMEN流明是亮度单位,1LUMEN1米内的光感度单位,即60W灯炮的亮度相当于800LM流明。23超高亮LED的发展及其前景超高亮LED与标准LED的主要差别在于它们的输出功率,传统LED的输出功率在01瓦以内,而超高亮LED可达15瓦2。近几年来,随着人们对半导体发光材料研究的不断深入,LED制造工艺的不断进步和新材料氮化物晶体和荧光粉的开发和应用,各种颜色的超高亮LED取得了突破性进展,其发光效率提高了近1000倍,色度方面也实现了可见光波段的所有颜色。超高亮LED的发展,使得LED的应用领域跨越至高效率照明光源市场。目前,超高亮LED在各种照明系统中作为光源日益受到青睐,这是由于超高亮LED具有高度的可靠性,使用寿命可以达到几十甚至几万小时,比传统的白炽灯或卤素灯的使用寿命高出几个数量级。基于这一优势,超高亮LED已普遍应用在生活中的各个领域,如汽车电子、交通信号灯、背光源、建筑照明、建筑装饰等。随着亮度增加、价格降低和应用市场的推广,超高亮LED得到了空前的发展。作为新型高效固体光源,LED已显示出照明光源的巨大潜力,将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一飞跃,引发第三次照明革命,其经济效益和社会意义巨大。相信LED照明以其独特的魅力,必将在不远的将来走入千家万户,全面取代传统照明3。112LED的结构及其发光原理LED是英文LIGHTEMITTINGDIODE发光二极管的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料4,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。LED结构如图11所示图11LED的结构框图3发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。当它处于正向工作状态时即两端加上正向电压,电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。113超高亮LED的特点LED的核心是一个半导体晶片,而高亮度LED是以GAN氮化稼材料P型掺杂的突破为起点发展起来的。高亮度LEDHIGHBRIGHTNESSLEDHBLED,泛指以四元化合物及GAN系化合物所制成的LED5。而超高亮LEDULTRAHIGHBRIGHTNESSLED是在高亮度LED的基础上发展起来的,其发光效率较高亮度LED有了很大提高。超高亮LED除了具有一般LED光源的基本特征外,而且其内在的特性决定了它是最理想的光源,可以代替传统的光源,有着广泛的用途。与传统光源相比,超高亮LED还有很多突出的性能优点,尤其在作为汽车LED光源时,更有其突出的优势,主要表现在以下几个方面1寿命长,可靠耐用,抗震性好。LED是半导体元件,与白炽灯不同,没有玻璃、钨丝等易损可动部件,故障极低,可以免维修。2高效率、低能耗。LED光源不需要滤色就能直接产生汽车灯具需要的红色、琥珀色等颜色,无损耗,电能利用率高达80以上。3色彩鲜艳,光色单纯。颜色饱和度达到130全彩色,使灯光更加清晰柔和。4点亮速度快,响应时间短。汽车信号灯是LED光源应用的一个重要领域,由于LED响应速度快只有60纳秒,特别适合用于汽车灯具的光源。例如,在汽车上安装高位LED刹车灯,为司机争取了可贵的减小事故的时间,可以有效减少汽车追尾事故的发生。5绿色照明光源,有利于环保。LED光谱中单色性好,没有多余红外、紫外等光谱,不含汞、钠元素等可能危害健康的物质,且热量、辐射很少。另外,LED为全固体发光体,耐震、耐冲击不易破碎,废弃物可回收,没有污染6。6体积小、重量轻。利用其特点可设计又薄、又轻、又紧凑的各种式样的灯具,4给汽车造型设计提供空间。7LED属于多元化合物半导体元件。多元化合物半导体元件的特点是其电学、光学、热学和机械等的参数指标离散性很大。在设计时,一定要充分考虑到这一特点,并要求元件生产公司按汽车用LED光源要求,对元件进行严格分类、分级。8平面发光,方向性强。它与点光源白炽灯不同,视角度180,设计时一定要注意和利用LED光源有不同的视角度和不能大于180这一特点。尽管超高亮LED具有许多优点,但目前仍存在下述缺点1功率低。市面上的单体LED功率一般在5W以下,还没有出现更大功率的LED,这是目前LED难以成为照明首选的最大瓶颈72价格高。价格也是LED难以成为主流照明的主要因素。LED要成为未来照明的主流光源,就一定要朝着大流明方向发展,成本才会降低,市场才有可能突破。3需要严格控制温度。LED的发光效率随温度升高而下降,一般芯片温度超过120将失效。在灯具总成设计和制造的工艺设计一定要考虑热设计。28、课题背景的飞速发展,人们对于宽带及业务的要求也在迅速增长,为了向用户提供更加灵活、多样的现有业务和新增业务,提供给用户更加个性化的服务,目前各大通信运营商已开始着手进行下一代通信网络的建设13。软交换技术是下一代通信网络解决方案中的焦点之一。软交换的概念最早起源于美国,它是NGN的核心,它具有开放的架构,它能够实现呼叫控制与媒体传输分离4。软交换是一种正在发展的概念,包含许多功能。其核心是一个采用标准化协议和应用编程接口API的开放体系结构。这就为第三方开发新应用和新业务敞开了大门5。软交换体系结构的其它重要特性还包括应用分离DECOUPLINGOFAPPLICATIONS、呼叫控制和承载控制4。软交换是一种功能实体,为下一代网络NGN提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能,是下一代网络呼叫与控制的核心6。简单地看,软交换是实现传统程控交换机的”呼叫控制”功能的实体,但传统的”呼叫控制”功能是和业务结合在一起的,不同的业务所需要的呼叫控制功能不同,而软交换是与业务无关的,这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制6。在现代通信网络中软交换已经站到了不可或缺的位置。各大通信运营商已经将传统交换机替换成新一代的软交换设备,完成3G的和平演变7。随着软交换设备的使用,各大通信运营商对设备以及网络安全的重视达到了一个新高度,采用了一系列安全策略及安全机制来保证设备及网络的安全。其中容灾备份机制做为其中的重中之重工作来开展的。备份是容灾的基础,是指为防止系统出现操作失误或系统故障导致数据丢失,而将全部或部分数据集合从应用主机的硬盘或阵列复制到其它的存储介质的过程8。目前比较常见的备份方式有定期磁带备份数据远程磁带库、光盘库备份。即将数据传送到远程备份中心制作完整的备份磁带或光盘远程关键数据磁带备份。采用磁带备份数据,生产机实时向备份机发送关键数据远程数据库备份。就是在与主数据库所在生产机相分离的备份机上建立主数据库的一个拷贝9。目前软交换设备备份机制一般分两种一种为设备自动备份一种为人工手动备份。设备目前还处于人工手动备份阶段9。软交换设备每天都需要专人进行备包拷贝、计费文件备份工作,每天每套软交换备份工作都需要占用维护人员约15小时工作量,由于该操作属于重复性操作,并且是人工操作,易出错,难免出现误删或错删备包以及新的2备包命名出现不规范的现象。为了避免出错,一直采用一人备份,一人监督纠错的机制,这样就造成了人力资源的浪费,而且还存在备包漏做的情况。29、研究背景,人类步入网络时代,同时移动通信技术也是不断地在飞速发展。其中,短信息业务我是每个人日常生活中常常要用到的,它是人们用的手机网络的一种基本业务,即GSM。它具有覆盖范围广、费用低廉的优点,因而受到了广大消费者们的热爱。因此,这项业务已经有越来越多的系统运营商和开发商的重视,基于消息的应用程序和服务越来越多。基于GSM网络中的以上种种优点,笔者顺理成章的想到远程自动抄表系统。如果把GSM网络作为无线传输平台,应用到远程自动抄表系统中,会给抄表系统带来更大的灵活性与发展空间。由于近几年以来互联网技术的不断飞速跨越,当今社会最成熟的网络技术以太网,早就已经成为各大中型城市当中尤其是住宅小区的基础设施。以太网自出世以来,受到了社会的广泛重视,利用国家对其投入的大量资金和技术,这些年,它一直在不断地更新着网络速度,不断地得到充实与完善,给当代人们生活带来了无数的方便和贡献。因此,凭借着如此发达并且不断成长的互联网技术作为传输平台,远程抄表系统也将随之越来越成熟和实用。有学者曾经说过,在我们的城市的上空进行详细的观察,首先看到的是一层又一层的蜘蛛网那就是当今世界对大的有线网络电力线。可以毫不客气的说,世界的每一个角落都有电力线的影子,所以利用电力线作为信息传送的载体,是其他任何通道都无法比拟的。不难看出,这么多的有利条件都可以应用到远程抄表技术中,都将推动远程抄表技术的进步与发展。210、课题研究背景NTEDREALITY,简称AR是在虚拟现实VIRTUALREALITY,简称VR,又译作灵境、幻真的基础上发展起来的新技术,也称为混合现实。是利用计算机结合摄像机实时地提供的信息,以使人们增强对现实世界感知的技术。在屏幕上将虚拟的信息显示出来,并将这个显示结合到应真实世界里,通过屏幕进行互动从而实现对现实的增强。过去增强现实通常是以头盔或手持式形式来实现的,而如今增强现实技越来越被人们熟知,增强现实的产品也受到越来越多人的欢迎,如GOOGLE公司研制的增强现实智能眼镜。多投影显示技术作为增强现实领域中的一个重要研究热点,经过几十年的发展已经日趋成熟并且在医疗、娱乐、交通控制等多个领域都有着广泛的应用。其工作原理是利用软件控制通过将多个投影仪投影的图像拼接在一起组成超高分辨率、超大尺寸、沉浸感强烈的图像的一种显示系统,灵活可扩展性强且成本低,从而满足了人们对显示日益增长的需求,因此受到了众多国内外科研机构及学者的关注。在多投影显示技术领域,最重要的两个研究方向是几何校正GEOMETRICCALIBRATION和颜色校正PHOTOMETRICCALIBRATION。其中几何校正就得将投影仪中待投影图像预先时行几何扭曲变换,使投影到屏幕上的图像形状位置符合人们期望,在内容上连贯一致。颜色校正是利用软件或硬件针对投影画面的色度和亮度做校正,使校正后的所有投影仪画面不存在这两方面的差别。经过几何校正和颜色校正,多个拼接画面看起来没有任何拼接的痕迹,与一幅图像没有区别。3、研究意义31、课题的研究背景及意义对能源的需求也在不断的增长,无休止的开采地球能源,只会导致地球资源更加的枯竭,加上人类又不注重保护生态环境,所以进入20世纪以来,人类已经尝到了环境恶化带来的苦果,史无前例的生存危机已经到来。目前,据科学家证实,适应人类居住的地球只有一个,而地球上面有限的能源是不可能再生的。其实早在18世纪初,人类就已经意识到这一问题的严峻性,所以至今为止,人类一直把目光投向于新能源的探索,并且通过不断的努力,取得了很多辉煌的成就。目前,人类对新能源的开发主要包括太阳能、地热能、海洋能、风能等,而其中太阳能的开发利用一直是最炙手可热的话题。因为太阳能是取之不尽用之不竭的可再生能源,我们地球每天接受到的太阳能量是全球每天所需能量的45万倍12,而地球每天接受到的太阳能量相对于太阳一天释放的能量来说是微乎其微的。太阳能和风能是清洁能源,它们和石油、煤炭等燃烧性能源不同,使用太阳能是一个内在的反应过程不会像煤炭等能源具有燃烧过程,所以不会产生CO2和SO2等破坏环境产生”温室效应”的气体。为了实现经济和社会的可持续发展,各国对太阳能发电技术的研究也日趋的重视。太阳能的应用领域的扩大使得世界太阳能市场得到惊人的发展。如20世纪80年代末以来世界太阳能光伏市场的年增长率达到了20,而且在2013年12月2日中国发射嫦娥三号探测器上就利用了太阳能发电,凸显了太阳能光伏发电的有效性和安全性,这样更能促进太阳能光伏产业链的快速发展。而且传统的石油化石能源、核能等都在一定程度上造成环境污染,因此太阳能以下的优势就凸显了出来1太阳光时刻普照着大地,不管是陆地或海洋,不管是高山或岛屿,都到处能够采集到太阳能,因此太阳能的利用可以直接进行开辟和操纵,而且不必额外的开采和运输。2开发利用太阳能不会造成污染环境,太阳能是最洁净的能源之一,所以太阳能的利用在解决环境污染愈来愈严重的问题上是非常有效的。3太阳能的储备是巨大的,每一年到达地球表面上的太阳辐射能大约相当1于130万亿吨煤,其庞大的总量是当今世界上可以开采的最大能源之一。4太阳的寿命是地球的几十倍,其中太阳内部的氢的储存量十分的充足,可以燃烧上百亿年,从这个意义上讲,太阳的能量可以说是用之不竭的。鉴于以上的因素,开发太阳能的利用价值有着重大的意义。而为了提高太阳能的利用效率,太阳自动追踪系统就显得非常的重要。其次进入21世纪以来,LED产业得到了很快的发展,例如在2014年索契冬奥会上,就大量采用了LED灯,在日常生活中的装饰场景、灯光照明等等都用到了LED灯,使得LED成为了现代都市的代表产品,而且它的发光效率远远的超过了普通的白炽灯,综合其寿命长、耐用久、绿色照明等各方面优点,LED灯取代传统照明灯具是一种必然的趋势,而且很有可能还会有更新型材料的LED灯出现3。所以说太阳能自动追踪光伏LED照明产业是一个有着光明发展前途的绿色能源高新技术产业,它的出现给我