数字化检 控发展趋势

1、.：.；数字化检 控开展趋势随着网络带宽、计算机处置才干和存储容量的迅速提高以及各种适用视频信息处置技术的出现， 视频检 控进入了全数字化的网络时代，即是通常所说的第三代视频检 控系统。数字化检 控以其直观、方便和内容丰富等特点，日益遭到人们的注重和关注，国内正在迸发一场数字化检 控技术革命。安防 行业数字化的进程非常迅猛，尤其是从2000年开场，全国各地的检 控系统工程都纷纷数字化。据权威 部门统计，近年来国内数字化检 控行业平均每年的增幅在15-30，我国图像检 控行业正面临着良好 的开展机遇。 近年来，顺应DVR的图像紧缩技术曾经从MPEG-1开展到MPEG-4；DVR系统的核芯部件图像

2、紧缩 板卡，由每卡可紧缩一路音视频开展到每卡可紧缩两路、四路、六路、八路音视频；板卡紧缩从非实 时开展到全实时；功能也越来越完善，从根本的图像声音紧缩、记录、回放开展到具有字符叠加、报 警输入输出、动态目的检测、抽帧记录、动态码流记录、图像网络传输、远程实时检看等等。DVR数 字硬盘录像机曾经成为新世纪数字化安防的新宠儿，DVR的运用曾经从最初的金融领域开展到交通、 楼宇、公安、检狱、广场、小区、机房、环境、考场等等各种运用场所，只需是想对图像和声音进展 检 控的场所就会运用到DVR系统。 一、 数字检 控产品现状 自2000年以来，数字化检 控市场得到了飞速的开展，国内诞生了一批新兴的数字化

3、检 控产品消费 企业，其中由以数字化安防产品为代表的DVR消费企业迅速崛起，在短短几年时间里面，将数字化检 控 技术运用到各行各业，为社会的稳定和安定团结作出了积极的奉献，同时也使原有的检 控市场发生了 根本性的变化，模拟检 控产品逐渐退出市场，DVR作为数字化安防工程中的主要组成部份被广泛地运用 ，民族品牌产品逐渐占据市场主要份额。 现阶段最具有代表性的数字检 控产品DVR主要有如下几种形状： 1 从构造上划分：基于工控机为主的数字硬盘录像机DVR；基于PC架构的嵌入式DVR；脱离PC 架构的嵌入式DVR； 2 从实现检 控的路数上划分：1-4路的低路数数字检 控产品；6-10路的中路数数字

4、检 控产品； 12-16路及以上高路数数字检 控产品； 3 从存储情况来划分：数字检 控产品可分为带存储的DVR和不带存储的前端检 控产品； 二、 数字检 控行业当前的困扰 从现阶段一切的DVR检 控产品来看，所运用的图像紧缩技术主要是MPEG-4和MPEG-1两种格式，但 是图像紧缩那么是以352288CIF格式为主要的记录尺寸。这种CIF记录格式，通常情况下，在对记 录图像质量要求不太高的场所，如环境检 控、小区检 控、广场检 控、交通路口检 控等地方根本可以满 足检 控要求。 但是在一些重要的检 控场所，那么对记录的图像质量有较高的要求，例如： 1、 对金融行业买卖柜台存取货币检 控，那

5、么需求对操作员所经手的货币面值、买卖的货币张数进 行细致的检 控，以免出现过失，同时要对存取金钱的顾客进展细致的人物检视，以便在出现异常情况 时，可以及时经过记录的图像来判他人物特征； 2、 对机场出入口、检狱、超市、考场等检 控场所，那么需求对进出的人物、行李进展细致的检视、 录像，以保证在出现不测情况时可以经过记录的图像及时分辨违章、违纪和犯罪的人物以及可疑的物 品； 3、 对医院手术的录像、检 控，那么需求高明晰度的图像记录，以便可以详细了解手术进展的过程， 手术每一个细微动作等，这对手术的教学、远程医疗指挥等都有重要意义。 一切这些检 控需求在现有的DVR系统中还不可以得到有效的处理。

6、用户经常埋怨记录的图像看不 清楚细节，有时对人物的判别只能分辨出性别，其他特征那么难以识别，记录的图像在放大后会产生出 严重的失真，有马赛克景象存在，不能到达理想的检 控效果，对取证和获取相关信息的难度很大。 虽然MPEG-2紧缩技术的运用可以处理紧缩图像的质量，提高图像分辨率，到达720576的画质， 但是随之而来呵斥每小时记录的图像数据量非常庞大。普通情况下，记录的图像数据量都会在1G/小时 /路以上，这对需求延续记录图像和声音一、两个月的DVR检 控系统来说，是难以接受的，DVR系统所配 置的硬盘不能够到达要求。MPEG-1紧缩技术只可以提供352288像素的图像紧缩，而原有的MPEG-

7、4压 缩技术也同样只能提供352288像素的图像紧缩。 如何可以在不添加过多的数据容量之下，提高记录的图像画质，是当今检 控行业，尤其是重要检 控场所所迫切需求处理的问题。 三、 数字化检 控行业未来趋势 未来数字化检 控行业的主要开展趋势将会朝着低数据量、高明晰度方向开展。缘由有以下几点： 1、 现阶段检 控行业所记录的352288CIF格式图像质量，难以满足重要检 控场所对检 控图 像高明晰度的需求； 2、 在对记录的CIF图像放大进展检看的过程中，图像会有很大的失真，并伴有马赛克景象出现； 3、 DVR市场在一再追求低数据容量记录的同时，损失了记录的图像质量； 基于上述的现实情况，如何才

8、可以满足检 控需求呢？关键还是技术提高。 技术提高可以让需求得到实现。如今要求高明晰度图像进展检 控的需求曾经有了真实可行的处理 方案，那就是MPEG-4+D1，所谓D1指的是图像分辨率在720576像素，在这种高分辨率的检 控记录图 像下，可以看清楚任何的检 控细节，尤其是钞票的面值和张数，对人物的脸部特征也可以有非常好的 分辨。同时采用了MPEG-4紧缩技术，使得记录图像的数据量大大降低，可以满足了DVR系统可以延续记 录一、两个月图像数据的需求。 四、 对MPEG-4D1的分析 从以下的列表中来分析MPEG-4+D1的优势。 紧缩格式 MPEG-4 MPEG-1 图像质量 D1 CIF

9、CIF 图像最大分辨率 720576 352288 352288 图像分辨率可调 CIF、QCIF、Half D1、D1 CIF、QCIF CIF、QCIF 数据容量/小时普通情况 290M 60M 280M 对CPU资源的占用16路同时紧缩 50 20 20 对系统配置的要求 对显卡有一定的要求 普通要求 普通要求 最大支持的路数 16路 16路以上 16路以上 本钱比较 三者之间大体相当 从上表的比较来看，新一代高精度专利紧缩算法技术的开展，使得高明晰度检 控成为能够。虽 然D1画质图像紧缩记录的数据量有所增大，但是相比MPEG-1紧缩技术而言，数据容量并没有添加。在 同样MPEG-4紧缩

10、技术下，D1图像与CIF图像之间可以自在地进展转换，即是在出现报警信号后，系统 自动将紧缩图像分辨率转换成D1高明晰度画质，其他情况下那么记录成CIF格式，这样就保证了硬盘可 以记录更多的数据，满足长时间记录的要求。同时经过图像格式的转换，可以在出现不测情况下，立 即实时记录高明晰度的图像画面，保证了证据获取的及时性、可辨性。在本钱上，MPEG-4+D1的产品 价钱同MPEG-4+CIF的价位相当，从而具有非常大的开展空间。 五、 D1产品引见 国内专业消费紧缩板卡的新加坡德加拉成都数码科技开展胜利地研发出新一代高 精度专利紧缩算法技术的紧缩板卡7000SM系列，该系列产品具有MPEG-4D1

11、紧缩功能，优势如下： 1、 同时兼容多种紧缩格式，如：MPEG-4、MPEG-2、MPEG-1、MJPG等； 2、 紧缩图像的尺寸可以从4848像素到720576像素以16为单位恣意变化，提高了产品适用性； 3、 是国内最先采用I、B、P帧进展紧缩的MPEG-4检 控板卡，并且I、B、P帧可恣意组合，参数可 恣意调整，从而保证了所紧缩的数据量更低，通常情况下，数据量在40-70M/小时，大大节约了硬盘存 储空间； 4、 具有动态抽帧功能，即是在紧缩过程中随时可以抽帧，也可以随时停顿，这对降低图像紧缩 数据量提供了适用功能； 5、 通常情况下，记录的图像数据量较低，MPEG-4D1在290M/小

12、时左右，MPEG-4CIF在60M/小 时左右。 6、 在紧缩过程中可以实现普通情况下将检 控图像记录成CIF格式，在出现报警后，可以自动将 检 控画面记录成Half D1或D1格式，在报警解除后，将又恢复到CIF画面记录，极大地节约了硬盘空间， 同时又能保证在关键时辰可以看清楚检 控细节，分辨出细微特征，从而到达检 控需求。 六、 总结 数字化检 控行业对当今DVR系统提出了两个方面的要求，一方面要求记录的图像数据量低，保证 系统可以长时间记录；另一方面要求记录的图像明晰度高，满足对细节检 控的要求。这种要求在新一 代图像紧缩技术的推进下，唯有MPEG-4D1才可以实现。可以预言，MPEG-

13、4D1将是当今和未来数字 化检 控行业首选的产品。 数字化检测从传统蓝图打印时代跨越到无纸化的检测发布时间：2021-5-27 12:00:44 点击：346努力于继续不断的产品创新、效率提升、本钱降低与质量提高，从而在日渐猛烈的市场竞争中脱颖而出，无疑是现代制造业的普遍追求。为此，各种现代的制造技术，如CAD(计算机辅助设计技术)、CAM(计算机辅助制造)、CIM(计算机集中管理)、高性能数控加工中心、网络系统以及先进的消费管理系统(ERP)在企业当中得到了广泛运用与推行。 今天，在现代化的工厂，不仅是设计和制造环节实现了电脑化和数字化，连同物品出入库管理、消费管理以及各工序管理，凡是与制造

14、相关的一切过程全面依托计算机一致管理与规划，操作现场的CAD、CAM、CAE的各个系统均经由网络一致到主计算机进展管理。经过全面依托无缝衔接从设计到消费的各个环节，这些技术实现了制造效率和产品质量较以往的提升，并不断做得更好。 以PC-DMIS为中心的EMS企业计量处理方案，在企业现有CAD系统、先进消费管理系统和网络技术的根底上，实现了将用户的计量操作从设计不断延伸到最后的检测，改传统的蓝图打印为现代的无纸数字化检测。我们知道，当前很多工厂的检测过程是这样实现的：设计和工艺部门将设计和工艺规划以纸面方式传送到检测部门，检测部门需求根据图纸要求进展丈量机的联机编程，这样做一方面需求检测部门破费

15、大量的时间和精神进展图纸分析，另外一方面还要浪费丈量机珍贵的机时，同时检测信息的传送缓慢，最后的检测报告不便于管理，共享和追溯困难，从而使得工厂的整个检测环节效率低、难于与现代以数字为显著特征的工厂制造进展严密交融。 丈量技术的开展为数字化检测铺平了道路EMS企业计量处理方案，以软件为平台，不仅充实了用于计量检测环节的丈量技术，同时还将丈量延伸到了设计环节 PC-DMIS检测规划(PC-DMIS Inspection Planner)、制造环节 - PC-DMIS NC以及最终的报告共享(PC-DMIS Web Reporter)，提供了一整套完成的、可晋级与相互兼容的软件组件，面向从小型的车

16、间不断到跨国工厂，用来监控和管理整个系统的质量。整套系统的任务类似于Microsoft Office，各单个产品具有类似的外观和操作感受，同时还便于进展数据共享，在一些情况下还可以相互间共享检测程序。 在CAD设计环节，PC-DMIS 检测规划自动可以读取CAD的检测信息，并经过脱机编程(PC-DMIS Offline)的方式进展检测程序的编制、模拟测试与途径优化。一切的经过脱机编程编制的程序经过企业中心数据库进展存储。丈量机可根据消费管理系统的指令从中心数据库进展相应检测程序的调用，检测完成后，自动检测丈量结果上传到中心数据库，供消费管理系统运用。一切检测系统的丈量数据可经过统计分析软件和网

17、络报告器进展统计分析，并可使得不同的人按照不同的权限阅读相关的产品信息。 以下是关于数字化检测过程的简单表示图：一切的丈量过程都是经过先进计算机、软件和网络技术进展，可以快速顺应设计的变化，并可及时实现对整个制造过程的调整。 技术要点 在整个数字化检测过程中，我们主要经过检测规划-脱机编程-联机检测-网络数据化管理等中心环节实现。PC-DMIS Planner 将设计意图转化到检测程序中 PC-DMIS IP衔接设计和检测，使得无纸化检测成为现实。CAD设计人员利用电子方式标注图纸，这些符号成为了CAD模型的一部分，经过CAD直读接口功能，直接导入多种CAD软件格式的零件GD&T国际规范的质量

18、检测信息 PC-DMIS Offline： 导入IP文件自动生成丈量程序，并自动优化丈量途径，进展脱机碰撞测试，保证程序的可靠性。 PC-DMIS Online： 各种丈量设备经过PC-DMIS执行丈量程序，丈量终了后软件自动输出和保管检测报告。检测报告的网络数据化管理： 各种计量设备分布在客户各消费环节，经过网络报告系统可以实时远程查看和监控一切丈量单元的产质量量： PC-DMIS Web Reporter 网络报告数据库，对客户现场的各种计量设备的丈量结果进展数据整合和网络化信息管理。 PC-DMIS Report Viewer 任何客户端可以经过安装报告阅读器实时快速查看零件检测数据 P

19、C-DMIS Report Designer 专门提供客户定制个性化报告模板，更加灵敏方便 总结 经过数字化检测体系的构建，实现了效率提高、本钱降低和质量提升： 建立了跨部门/跨工厂的检测数据管理体系 构架了基于信息系统的高效反响和决策体系 减少了丈量过程的人为错误和不测损失 加强了数据的方便性，平安性，真实性和一致性 强化了检测数据的可利用性和历史追溯性超低温数字化检测技术研讨工程编号：227-2006行业分类：机械、仪表工业内容简介：1、工程立项意义：数字化技术在人们的日常生活中变得越来越重要，在常温暖低温制冷-30C以上温度下的数字化技术曾经非常成熟，但对于一些前沿领域的检测运用，如生命

20、科学中的荧光检测、医学中的活动物在体检测、活细胞单分子检测、天文望远星体微光成像等，由于探测信号非常微弱，需求进展很长时间的暴光积分才干得到良好的明晰检测图象，此时，必需采用超低温的数字化技术，即必需使探测器处在-40C 、-80C、-120C、-140C等强迫冷环境条件下来降低热噪声与暗电流，减少环境的影响，并进展长时间探测积分后使信号与背景的差值增大，再作数字化处置生成具有良好对比度与明晰度的图象。否那么，由于背景噪声比较强，即使进展长时间探测积分但信号与背景几乎被同样增大，差值依然不明显，因此无法获得一张具有良好对比度的检测图象。因此，开展超低温数字化检测技术研讨对于目前前沿领域的微弱信

21、号检测非常重要。2、工程技术关键：开展超低温数字化检测技术研讨，将处理以下关键技术问题：处理光电转换芯片的低温暖超低温制冷问题，处理制冷过程中的结霜问题，处理在超低温制冷过程中保证信号的后续放大与处置电路的正常任务问题，处理系统的微弱信号成像与去除杂散光问题，处理系统的单光子接纳放大问题，处理系统信号传输与显示的接口问题。3、工程主要技术、经济目的、成果提供方式：开展超低温数字化检测技术研讨，主要技术研讨内容：进展多级半导体制冷技术研讨处理光电转换芯片的低温暖超低温制冷问题，采用真空隔离方法处理制冷过程中的结霜问题，采用探测芯片与后续放大处置电路分块设计与真空隔离方法处理在超低温制冷过程中后续

22、放大处置电路的常温正常任务问题，采用屏蔽与消光措施处理系统的微弱信号成像与去除杂散光问题，采用伺服反响控制进展动态长时间积分处理系统的单光子接纳与信号增益放大问题，采用USB2.0接口技术简化衔接方式处理系统信号传输与显示的接口问题，进展系统集成，研制成超低温数字化检测仪器实验样机系统。经济目的主要表达在：经过本工程研讨任务，我们拥有了自主知识产权的低温暖超低温制冷数字化检测技术，这样我们就可以在生命科学中的荧光检测、医学中的活动物在体检测、活细胞单分子检测、天文望远星体微光成像等领域开展广泛的研讨与产品开发任务，基于我们的自有技术可以使相关检测系统的本钱下降到10万元左右，有利于推行运用，并

23、且可以节约大量外汇。提供成果方式：经过本工程研讨任务，将探求一种低温暖超低温制冷数字化检测技术，使我们拥有这方面的自主知识产权，研制成可用于荧光检测、活动物在体检测、活细胞单分子检测、天文望远星体微光成像等运用的超低温数字化检测仪器样机1台，并获得大量实验运用数据，为产品定型与产业化提供根据。电气信号数字化检测技术研讨来源:草根论文网 时间:2021-01-23 17:32 字体: HYPERLINK javascript:FontZoom(14) 大 HYPERLINK javascript:FontZoom(13) 中 HYPERLINK javascript:FontZoom(12) 小

24、 HYPERLINK cglunwen/plus/stow.php?arcID=1090 t _blank 收藏 HYPERLINK cglunwen/member/article_add.php t _blank 我要投稿 阅读： 164 【摘要】：本文首先引见了电气设备检测与缺点诊断系统的组成，以及目前信号处置技术在电气设备检测中的运用情况，在此根底上分析了电气设备检侧技术的开展方向，总结出信号数字化在电气检测技术开展中的作用。希望本文的研讨可以为电气设备检测技术的研讨提供自创之据。【关键词】：电气设备检测；信号处置；信号数字化随着我国工业企业事业的不断开展，越来越多的电气设备得到了广泛的

25、运用。同样带给我们的问题就是，在电气设备大规模运用的今天，电气设备的检测和缺点诊断显的尤为重要。如何快速有效的对电气设备进展及时检测，成文了我们亟待处理的问题。一、电气设备检测与缺点诊断系统的组成电气设备检测与缺点诊断包括以下根本过程：信号检测、数据采集、数据处置、诊断。根本过程如下：经过各种传感器如光、电、温度、振动、流量、化学等检测出设备的形状信号，并使其可被传输，转换，采集，处置。然后由数据采集单元采集并存储于存储器中。传送载体可以是电缆或光缆，为了其提高抗干扰才干，多采用光缆或采用数字信号传输。数据采集可以采用三种方式：采集信号波形，采集信号峰值或记录峰值超越阀值的脉冲。进展数据处置时

26、，主要为抑制干扰，保管或加强有用信号，提炼信号特征。根据所得的特征信号，采用各种诊断方法，如模糊逻辑，人工神经网络，专家系统等得出诊断结果。二、信号处置技术在电气设备检测中的运用经过信号处置，可以遏止干扰、保管或添加有用的信号，提炼信号特征，从中获得与缺点相关地征兆，利用征兆进展缺点诊断。时域分析、快速傅立叶变换频域分析、小波分析、小波包分析等信号处置提取技术的开展为电气设备的检测诊断提供了前提条件。利用小波变换的多分辨率性质，基于信号和随机噪声在小波变换域中不同的模极大值系数特征，提取信号和噪声在多尺度分辨空间中的波形特征，而且根据表征该特征的小波系数模极大值传播特性的不同，来实现对信号波形

27、的有效检测。小波分析能准确的反映缺点发生的时间、位置等信息，并能对电气设备进展实时有效的形状检测和缺点诊断。三、电气设备检侧技术的开展方向1、电气设备检测的信息交融技术开展在电气设备检测中引入多传感器与数字化信息交融技术，首先是可以拓宽信息来源渠道，其次是可以改善信息处置的质量，提高诊断的准确性，以便对设备的运转形状有整体的、全面的了解。这种技术最大的优点是可以提高丈量抗干扰的才干，由于不同的传感器对干扰的反映灵敏度不同，虽然在某些传感器中能够存在比较强的干扰信号，但是当与其他对电磁干扰反映不灵敏的传感器信息进展交融之后，就可以剔除其中所包含的干扰信号分量。2、基于虚拟信号技术的开展虚拟仪器技

28、术是当前测试与控制领域技术的研讨热点，它是以计算机及网络为根底，以软件为中心的自然科学信息测试、分析、存储、传输与控制系统。经过虚拟技术，系统的界面更加笼统逼真，具有良好的可视性和交互性，可以明了的表现电气系统的形状。3、远程电气信号检测和网络化跟踪随着分布式计算技术、大型数据库技术、面向对象的软件技术和宽带数字通讯技术的长足开展，基于因特网的电气设备缺点检测将成为现实，将设备诊断技术与计算机网络技术相结合，采集设备形状数据，实现对设备缺点的早期诊断和及时维修。远程监测和诊断可实现全国范围内的诊断知识与数据共享，远程协作诊断以因特网为桥梁，必将在时间和空间上缩短电力设备和诊断专家的间隔 。4、

29、基于人工智能的信号数字化检测系统开发所谓的人工智能是以模型化的计算机来替代人的思想方式处理问题的一种方法。专家系统实践上是人工智能计算机程序系统，经过聚集和管理不同来源的众多专家知识，用仿人类专家推理过程的计算机模型来处理现实生活中某些复杂的重要问题，而目前专家系统的问题是缺乏有效的诊断知识表达、不确定性的知识推理及知识获取困难；神经网络的兴起开辟了一条崭新的途径，它是由大量处置单元互连而成的网络，是在现代神经生物学和认知科学对人类信息处置研讨成果的根底上提出的，具有很强的自顺应才干、学习才干、并行才干、容错才干和鲁棒性，从而可以替代复杂耗时的传统算法，使信号处置过程更接近人类思想活动；形状监

30、测与缺点诊断中经常用模糊的自然言语来阐明形状的特征，为了准确有效的判别具有模糊征兆的形状，必需用模糊集合的概念对其能否属于某个形状的缘由进展描画，特别对于一些征兆与形状之间无法确定的数学模型的复杂的机械系统，只需在获取系统形状的综合效应、积累维修阅历和集中专家意见的前提下，用模糊的方法进展形状监控。5、开放式电气信号数字化缺点诊断系统开放式电气信号数字化缺点诊断系统是经过网络衔接的远程缺点诊断系统，与传统的缺点诊断系统有着本质的区别。传统的缺点诊断系统的数据库是封锁或半封锁的，其构造和输入都需求设计人员来修正，而远程缺点诊断系统的知识库必需是基于Web数据库的开放式体系构造，设计者只需完成一个

31、简单的系统框架，知识库的填充是在系统的维护与运用过程中不断充实的，从而使整个系统具有灵敏性，可扩展性。6、基于数字化的寿命周期本钱管理实行形状检测的最终目的就是为了提高经济效益和降低消费本钱，当电气设备运转到一定的年限，设备的检修费用能够会高于重新配置设备的费用，这与形状检测的初衷是相悖的。而基于设备寿命周期费用管理就是以设备在整个寿命周期内所破费的总费用为评价目的，比仅仅根据检测诊断、寿命预测、可靠性分析进展形状检修更加合瑾，更符合所追求的目的，基于这种方法的形状检修决策要同时思索本次检修和本次检修对设备长期运转效率和本钱的影响，从而提出更加切合实践的维修、更新措施。经过以上对于电气设备检侧

32、技术开展方向的分析，我们可以进一步明确，信号数字化运用于电气检测的各个领域。从多方面来讲，电气信号数字化检测是今后开展的方向。我们应该从实际与实际上进一步推进电气设备检测技术的不断开展，为企业提供良好的技术保证。数字化检测在金相检测上的运用摘要 显微镜光学图像利用数码技术实现“图像信息采集计算机处置与转存打印输出的延续过程,从而替代了传统的胶片照相和暗室作业。实践运用阐明,即使是在放大1000倍下拍摄的数码显微图片,其组织形貌、细节、层次仍很清楚,可以满足普通金相检验对图片的要求,而且提高了金相图片制造的任务效率,节约了图片制造的本钱,便于图片的交流、保管与查阅。关键词 金相检测 图像 数字化

33、 系统1 前 言在钢铁产品的检测分析中,金相检验经常需求大量的显微图片,以描画钢材组织的构造、非金属夹杂物及各类缺陷形貌。目前,低倍及实物照片普通用相机拍摄,高倍显微照片运用暗盒、单张金相底片拍摄。这些照片是胶片曝光和暗室冲洗的技术,一张照片的获得需求一系列的流程,速度慢、费工费时,严重制约了金相检验的速度。而金相检验任务的频度大、总量多、流程长,特别是胶片照相及暗室作业,一人占用多人等待的景象时常发生,成为制约检验速度的瓶颈,使得检测任务快捷、及时、正确地为消费和科研效力的要求难以兼顾。在当今信息技术时代,图像的数字化技术日趋成熟,显微光学图像利用数码技术曾经可以实现“信息采集计算机处置与转

34、存打印输出的延续过程,不仅可以节省图片制造的时间,降低图片制造的本钱,稳定图像质量,还可以借助于运用软件实现组织构造各种参数的定性或定量分析。这在资料组织构造检验与研讨、产品缺陷分析以及检验规范的制定等方面具有明显的上风。鉴于此,在现有光学显微镜的根底上,建立了一套图像数字化处置系统,胜利地运用于检验任务,效果极好。2 系统的建立2.1 市场调研目前金相实验室配置图像数字化系统有以下三种能够的方式:(1)用CCD摄像头与显微镜相匹配,其分辨率相对较低,普通只需几十万像素; (2)公用显微数码相机与其相应的显微镜匹配,分辨率较高,有公用接口,但价钱较贵,如日本OLYMPUSDP10数码显微照相机

35、,专门适用于OLYMPUS显微镜,其最高分辨率为131万像素(12801024)。还有美国Pixera120es数码显微照相机,最高分辨率为120万像素(1260960),美国PolaroidDMC数码显微照机相,最高分辨率为192万像素(16001200);(3)用普通数码相机替代公用显微数码相机与显微镜匹配,分辨率最高,如日本NIKONCOOLPIX990,最高分辨率为315万像素(20481536)。而且这类相机由于贸易要素,更新换代及分辨率提高的速度和频率均高于专业数码相机,运用普通数码相机可以享用最新的科技成果,同时可以用较低的本钱对关键设备进展更新。但是,普通数码相机不能够有现成的

36、接口与显微镜匹配,这必需另外制造。因该接口不仅涉及精细加工,而且必需满足同步聚集成像、放大倍率等光学标题,技术含量较高,必需委托专业公司制造。此外,目前国内运用数字化图像处置系统的显微镜,普通以高倍率为主,而从“宏观低倍高倍完好系列的金相实验室图像数字化处置系统那么少见。2.2 系统设计思绪经过市场调研,结合本实验室情况及任务性质,构成了如下设计思绪。(1)鉴于技术中心金相实验室兼有科研和检验义务,对照片质量要求较高的特点,拟尽能够采用分辨率最高的设备,以使图片到达最正确的效果。(2)为使金相图片放大倍率系统化,图像数字化处置系统应包含宏观、低倍和高倍拍照三个组成部分。(3)实现图像数字化的设

37、备原那么上选用分辨率较高的设备(包括彩色激光打印机),高倍显微镜选用日本OLYMPUSPME3323UN显微镜,低倍显微镜选用德国LEITZWILDM650体视显微镜,宏观拍照直接用数码相机获得。该套系统及相关软件委托精细仪器同一配置、安装调试。公用接口经多次返工后非常胜利,而且给数码相机加装了快门线,系统到达全部技术要求,并正式投进运用。2.3 系统的构成金相检测图像数字化处置系统由三部分组成。(1)宏观部分 由数码相机直接拍照输进计算机,从减少几倍到放大几倍(2)低倍部分 由体视显微镜配接数码相机拍照并输进计算机,放大倍数由350倍。(3)高倍部分 由OLYMPUS显微镜配接数码相机拍照输

38、进计算机,放大倍数由501000倍。系统的构造表示图如图1。3 系统的运用实例3.1 宏观照相在宏观照相台上运用数码相机(H)拍摄试样的宏观形貌,再将存储的照片输进计算机进展处置,然后打印成图片。图2、3为消费厂送检的中厚板外表裂纹试件,图2反映其缺陷的取样位置及钢号,图3显示略微放大后的裂纹外形、数目、分布及板面的氧化特征。这种方便、快捷的成像和能根据需求对缺陷部分作逐次放大处置是原来座机照相无法做到的。3.2 低倍照相低倍照相系统可以和宏观照相系同一样运用数码相机,其图片质量、效果也完全一样。用体视显微镜与数码相机(或CCD摄像头)联接,将图片信息直接传输到计算机的相关阅读程序。该系统充分

39、利用体视显微镜景深好,能在低倍率(几倍至几十倍)方便转换放大档次的优点,弥补了原显微镜用相机拍照再经扩印的工序繁琐之缺乏。此外,低倍系统的建立使原来研讨低倍组织和缺陷由宏观直接到高倍显微察看的方式(短少低倍率分析)得以补充和完善,使金相分析的放大倍率系列化,这对于研讨钢铁产品外表缺陷、零部件失效分析是非常有用的。图45为钢板外表裂纹的低倍图片,逐次放大的图像清楚地反映了裂纹形貌、细节及组织的层次,裂纹的分布及轮廓反映出晶界三重点的破坏及其沿晶界扩展的特征。由于目前尚缺一台数码相机,低倍照相系统是经过摄像头(CCD)将图片信息直接传输到计算机相关阅读程序,经过屏幕抓拍记录图像信息,其图片效果稍差

40、。3.3 高倍显微照相与光学显微镜配接数码相机的高倍显微照相在金相分析中运用频率最高,其支配要点是:将显微镜的光学信号转换到“相机档,显微镜的曝光器置于“常开(WORK and TIME)形状。翻开数码相机并置于“手动(M)档,将照相视场调至“满视场,选用“手动调焦,封锁闪光灯,设置照相质量为“优良(FINE)。衔接信号线,将数码相机获取的信息传输到计算机,翻开相关阅读软件,即可在显示器上察看到实时图像。根据选取所需视场及放大倍数,调理焦距,按下快门线,即经过数码相机记录以下图片信息,再将图片信息输进计算机进展处置,然后打印。图6为82B线材中心偏析区的“变态组织。由于连铸时碳和锰等元素在原铸

41、坯中部的偏析,提高了中心部位的淬透性,使之在延续冷却条件下偏析区得到高碳马氏体组织。图中显示的马氏体、剩余奥氏体、索氏体以致于二次渗碳体均清楚可辨。图7为发生脆断的高碳钢盘条组织。经检查,在盘条周边的部分区域由于冷却较快而得到马氏体组织,致使盘条发生脆断。图中的片状马氏体、剩余奥氏体和屈氏体组织层次清楚,颜色反差适中。图8为低碳、高锰焊条钢组织。该盘条在拉拔过程中发生断裂,金相检查其显微组织,在形变铁素体基体上分布着颇多马氏体剩余奥氏体小岛,较硬的第二相“小岛强化了组织,使拉拔时应变不均匀而产生断裂。以上显微图片的效果阐明,与光镜配接拍摄的数码图像,经过计算机处置打印输出,即使是1000倍下拍

42、摄的照片,其组织形貌、层次仍很清楚,足以满足普通金相检验对图片的要求。4 效果比较4.1 提高了任务效率,降低了劳动强度胶片照相到构成照片需经过负片曝光、显影、定影、水洗、晾干及相纸的曝光、显影、定影、水洗、上光等过程。要得到一张较为满足的金相照片,其周期约需一天的时间,而且照片构成的中间环节多,无论哪个环节处置得不好,都会对照片的最后质量产生不良影响,甚至得从头再来一遍。相比之下数码照片的构成就简单多了,将数码相机记录下的图片信息输进计算机进展简单的处置,即可将照片打印出来,几分钟就完成,大大地提高了任务效率,降低了检测职员的任务强度,而且确保图片质量,使检测职员有更多的时间和精神用于对样品

43、的察看分析和研讨。这对于需求对科研和消费现场作出“快速反响的检测岗位来说,其意义是显而易见的。4.2 节约了消费本钱一张印相纸约需人民币2元,可印照片68张,一张A4复印纸约需人民币0.08元,打印照片6幅,节约了本钱。胶片照相所需的显影液、定影液、水等用度与数码照相所需的激光打印机硒鼓耗费用度大体相抵。每年的金相报告按1000份计算,那么每年可节约消费本钱近万元。4.3 方便保管与查阅在图片的保管与查阅方面,计算机的上风十清楚显。计算机的硬盘、软盘、可读写光盘存储容量都非常大,可存储大量图片,而且查阅、复制非常方便。随着网络时代的降临,检测结果经过互联网与国内外同行实时交流与讨论将成为能够,

44、这使得该系统的运用远景一片光明,意义深远。5 结 语显微镜光学图像利用数码技术实现图像采集计算机处置与转存打印输出的延续过程,表达了检测技术的提高。运用效果阐明,该图像处置系统可以满足普通金相检验对图片的要求,提高了金相图片制造效率,节约了制造本钱,便于图片的保管、查阅与交流,使金相检测在满足科研、消费快捷、及时、正确的要求上大大前进了一步。无损伤探测技术在啤酒检测中的运用 1国内外啤酒检测技术的研讨现状 1.1传统啤酒消费质检方法 啤酒在酿造的不同阶段主要检测工程种类有所不同。在糖化阶段主要检测麦汁浓度、蛋白质水解程度、总酸、-异葎草酮、麦汁色度等，这些目的常采用糖度计法、凯氏定氮法、酸碱滴

45、定法、紫外吸收分光光度法、比色法等方法，这些方法有的过于粗略，有的样品处置繁琐，需求耗费大量的试剂和时间，无法实如今线检测。酒精度和原麦汁浓度的检测是啤酒常规分析工程，传统的蒸馏-密度瓶法，不仅费时费力，而且影响要素很多，效率低。双乙酰是构成啤酒生青味的主要成分之一，是衡量啤酒成熟程度的重要标志，在啤酒中其阈值即风味界限值为0.15 mg/L(ppm)，假设含量过高，就会出现一种馊饭味。目前，啤酒中双乙酰含量的测定方法大多采用邻苯二胺比色法，实验室测定均需求用到大量试剂来检测，费时费力。感官审评法，虽然在消费中有较多的运用，但是测评周期长、影响要素多、客观性强、反复性差，并且人的鼻子、舌头对气

46、味具有顺应性，容易出现疲劳而影响分析结果，无法实现快速检测。 1.2啤酒质检测新技术 近年来，随着新技术研讨的深化，对啤酒味觉质量检测的研讨不断出现新成果，在传统检测技术感官的根底上，气相色谱法、高效液相色谱法等检测技术在啤酒味觉质量检测中的运用研讨逐渐深化。如采用气相色谱法对啤酒中的高级醇、酯类、双乙酰等羰基化合物及二氧化硫等含硫化合物等挥发性物质进展检测；采用高效液相色谱法分析异构化-酸等苦味物质，以及蛋白质、多酚等易呵斥啤酒浑浊的物质。 传统啤酒质量检测的研讨曾经较为成熟，但是，传统的味觉检测只是将几种描画味觉的信息简单的组合起来，不能给出味觉的整体信息。虽然气相色谱(GC)，色-质(G

47、C-MS)与电化学方法也尝试过模拟“嗅觉和“味觉，但检测结果都很难代表样品的整体性，主要缘由是所得的“嗅觉和“味觉都在破坏样品及分别后结果的根底上，随后再把分别后的结果重组。所以对嗅感和味感进展系统化、科学化变得非常困难。随着消费过程其他环节自动化程度的提高，越来越需求一种客观、快捷、反复性好的方法来评价产品香味和风格等客观信息。 2无损检测技术现状 无损检测(NDT)技术是在不破坏被检对象的前提下,运用各种物理学的方法如声、光、电、图像视觉技术等手段对物料进展检测分析的一种方法和技术，主要是基于被检物料的物理性质如密度、硬度形状、颜色等,进而断定农产品的成熟度以及内部的含糖量、糖酸比、水分、

48、内部病变等，主要包括力学方法、电磁学方法、光学方法、放射线法、计算机图像处置技术和电子气味检测法(电子鼻)等。无损检测具有直观、可实时、易数字化、可实现三维图像、运用范围广、检测速度快、不破坏样品完好性等特点，还能有效地判别出从外观无法得出的样品内部质量信息，是食品科学的一个重要研讨热点。 2.1近红外光谱分析技术 近红外光Near Infrared，NIR是介于可见光和中红外光MIR之间的电磁波，ASTM定义的近红外光谱区的波长范围为7802526nm 1。近红外光谱主要是由于分子含氢基团X-H X=C 、N 、O 振动产生的，不同基团如甲基、亚甲基、苯环等或同一基团在不同化学环境中的近红外

49、吸收波长与强度都有明显差别，NIR 光谱具有丰富的构造和组成信息，非常适宜用于碳氢有机物质的组成与性质的丈量。其主要特点是：30 s内就可快速给出分析结果，可进展在线分析；制样简单，信息量大，可同时测定多组分；经定标建模后，无须用其他常规化学分析手段，不运用有毒有机试剂，无污染，非破坏性分析，可实现产品的无损质量检测；可运用光纤，从而可实现远程分析检测。但建立模型需求大量有代表性且化学值知的样品，模型需求不断的维护改良，另外近红外测定精度与参比分析精度直接相关，在参比如法精度不够的情况下，无法得到称心结果2。 目前近红外光谱分析技术在农产品和食品中的研讨运用主要集中于粮食、水果等原料分级、成熟

50、度、新颖度、含水量、含糖量、酸度等主要目的的测定中，以及肉类和乳制品的蛋白质、脂肪含量、新颖度的测定中。 2.2超声波技术 超声波检测是利用低能量超声波对食品进展无损检测，其特点是频率较高、能量较低和大多采用脉冲操作。由于能量低，所以声波经过时不会根本改动介质的物理和化学性质。超声波检测技术具有快速和非破坏性的优点,超声波检测技术可以用于人工检测,但更多地运用于在线自动快速无损检测,它具有顺应性强、对人体无害、检测灵敏、运用灵敏等特点。 2.3电物性技术 物质的电特性包括导电特性和介电特性等,介电特性是生物分子中的束缚电荷对外加电场的呼应特性,它的运用范围非常广泛,在农产品贮藏保鲜、电加工、质

51、量检测、挑选分级等方面都显示出特殊的优势。经过介电特性和含水率之间的关系可以用来测定水稻、玉米等农产品的新颖度、保管形状和内部质量，经过介电特性和果蔬中的糖酸含量、含水率之间的关系可以运用于果蔬分级和贮藏加工。此外，导电率和电容率测定法可用来监控发酵过程一些目的,如发酵液的成分、溶解氧含量、温度、pH值等。 2.4机器视觉技术 随着图像处置技术的开展及计算机硬件本钱的下降和运算速度的提高, 利用机器视觉系统对食品和农产品质量进展自动检测和分级在国外已有研讨和运用。机器视觉是研讨计算机模拟生物宏观视觉功能的科学和技术，即用摄像机和计算机等机器替代人眼对目的进展丈量、跟踪和识别，并加以判别。机器视

52、觉系统主要有3个部分：图像获取、图像分析和处置、输出显示或控制。基于计算机视觉的自动检测和分级技术在检测时不损坏检测物本身，即能做到无损检测,具有与其他方法不可比较的优势。 2.5电子感官检测技术 电子感官检测分技术为电子鼻技术和电子舌技术，电子鼻也称嗅觉传感器技术，电子舌技术也称味觉传感器技术或人工味觉识别技术。电子感官检测器主要由传感器阵列和信号方式识别系统组成。检测时，传感器阵列对液体试样产生呼应并输出信号，呼应信号经计算机系统进展数据处置和方式识别后，得到反映样品味觉或嗅觉特征的结果。传感器输出的并非样品成分的分析结果，而是一种与试样某些特性相关的信号方式，这些信号经过具有方式识别才干的计算机分析后，能得出对样品味觉或嗅觉特征的总体评价，在农产品检测与分级上具有宽广的运用前景。 3无损检测技术在啤酒消费中的运用前景 3.1无损检测在啤酒原辅料质检中的运用 安岭3等利用近红外透射光谱技术评价大麦的质量，发现大麦水分含量的模型预测值相关系数到达了0.8857，蛋白质相关系数达0.9775，所需样品量少，不需粉碎,只需几十秒钟即可得到大麦的水分、蛋白质。运用近红外光谱技术还可以快速对啤酒消费的其他主要原辅料进展水分、蛋白质、麦芽糖、淀粉的测定，大大缩短原料收买过程的抽检过程，为啤酒糖化