多传感器技术融合.docx

南昌大学研究生2014—2015学年第2学期期末
考试试卷
课程名称： 多传感器融合技术 专业: 机械工程
学生姓名： 陈辉 学号： 405928914106
学 院：机电工程学院 得分:
任课教师签字： 时间：
指定选膜片与极板之间的距离，改变了电容器两个极板之间的 距离，从而使电容发生变化，又因为电容器两端的充电电荷不变，根据C=Q/V， 使得电容器两端产生电压的变化。
电信号的放大：
由于这个信号非常微弱，内阻非常高，不能直接使用，因此还要进行阻抗变 换和放大。由于电容器的两个极是接到FET（场效应管），通过场效应管起到阻抗 变换和放大的作用,从而使输出灵敏度得到大幅提升。
四、音乐声控LED闪烁外围电路
压，信号电压由Mic产生。随着声音强度的不同，导致Mic产生的信号电压不
同，从而导致LED两端电压不稳定，最终显示LED不停的闪烁。
五、音乐声控LED闪烁原理
Battery I 十〔
.C2 斗九F
R1
4K?
R2
IM
DI
LED
E3
10K
R4
4K?
Xlic
Cl
Qi
NPN
Mf
luF
图三音乐声控LED闪烁
原理:
传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄 膜振动，导致电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压。这一电压随后被转 化成0-5V的电压，经过A/D转换被数据采集器接受。
声音传感器的作用相当于一个话筒（麦克风）。它用来接收声波，显示声音 的振动图象。但不能对噪声的强度进行测量。
话筒拾音电路拾取的音频信号经电容C1耦合到三极管放大电路Q1的基极, 三极管Q1与LED驱动电路Q2直接耦合。
没有外来声音时，三极管Q1处于截止状态，其集电极输出低电平，三极管 Q2的基极因与三极管Q1的集电极直接相连，所以三极管Q2的基极受Q1的集 电极控制，满足三极管截止条件而截止，LED不发光；
有外来声音时，驻极体电容话筒感受到声压，声波信号后即转为相应的音频 电信号，经电容C1送到Q1的基极进行放大，其信号的负半周使Q1退出截止 状态进入放大状态，Q1的集电极电压上升，Q2的基极电压也随之上升。当Q2 ，Q2导通，LED点亮发光；如果声音较大，则Q2的
导通程度也较大，Q2的集电极电流就大，LED就越亮。当输入音频信号较弱时， 不足以使Q1退出饱和状态，LED仍保持熄灭状态，只有较强信号输入时，发光 二极管才点亮发光，所以，LED能随着环境声音（如音乐、说话）信号的强弱 起伏而闪烁发光。
实验二单目摄像机标定
一、 主要内容
（1） 单目摄像机标定概念
（2） 单目摄像机标定的主要内容：
图像坐标系
摄像机坐标系
世界坐标系
（3） 相机畸变
二、 单目摄像机标定概念
单目摄像机定标主要是计算出摄像头的内参（焦距f和成像原点cx,cy、五 个畸变参数（一般只需要计算出kl,k2,pl,p2,对于鱼眼镜头等径向畸变特别大的 才需要计算k3））以及外参（标定物的世界坐标）。
三、 单目摄像机标定
（1）图像坐标系
摄像机采集的图像以标准电视信号的形式经过高速图像采集系统变换为数 字图像，并输入计算机，数字图像在计算机内为M*N数组，M行N列的图像中 每一个元素（pixel）数值就是图像点的亮度（灰度）。如图1，在图像上定义直 角坐标系U，V，每一个像素为单位的图像坐标系坐标，由于（u,v）只能表示像 素位于数组中的列数与行数，并没有使用物理单位表示该像素在图像中位置，所 以需要再建立以物理单位（mm）表示的图像坐标系，该图像坐标系以图像内某 一点01为原点，X轴和Y轴分别平行于U、V。
Ol
(uosvo)
图一图像坐标系坐标
如图中，（u、v）表示以像素为单位的图像坐标系的坐标，（X、Y）表示以 mm为单位的图像坐标系的坐标。
在X、Y坐标系中，原点01定义在摄像机光轴与图像平面的交点，该点一 般位于图像中心，但是由于制造原因，很多情况下会有偏移，若01在U、V坐 标系中坐标为（uO, vO）,每一个像素在X轴与Y轴方向上的尺寸为dx、dy，则
图像任意一个像素在两个坐标系下的坐标有如下关系:
u = x / d + u
v x 0
v = y / d + v
1 y 0
u
V
—
1
1/d
0
1/d
y
0
u
0
V
0
1
（2）摄像机坐标系
如图二，Oc点为摄像机光心，Xc轴和Yc轴与图像的X轴与Y轴平行，Zc 轴为摄像机光轴，它与图像平面垂直。光轴与图像平面的交点，极为图像坐标系 的原