J-TEXT托卡马克上高速CCD成像系统的搭建及其应用研究

发布时间：2021-06-21 14:29

　　高速CCD成像系统在磁约束核聚变的研究中应用广泛,不仅用于等离子体的位移监测,同时也用于可见光的辐射测量及湍流等物理现象研究中。因此在J-TEXT托卡马克装置上发展一套高速CCD成像系统很有必要。本论文依托于J-TEXT托卡马克装置,首先建立了一套高速CCD成像系统用来监测等离子体位移。该系统以德国MIKROTRON公司3CXP高速相机和以色列KYYA公司NTCAM132X图像采集卡为核心硬件,搭载了一套高分辨率的广角可调焦光路系统,并基于Microsoft Visual Studio 2012平台开发了系统的完整控制程序。接着在该高速CCD成像系统上开展了其应用研究,主要完成了以下方面内容:其一是高速CCD成像系统的空间标定。根据J-TEXT托卡马克装置的特性,选择真空室内一些标准法兰窗口的特征轮廓作为空间坐标系下的标定点,利用Canny算法对其成像的图形进行边缘识别以准确确定其在像素坐标系下的坐标,并基于Tsai两步标定算法对系统进行了标定,建立了托卡马克的三维空间坐标系和相机的像素坐标系之间的关系。通过对标定结果进行分析和验证,证明了标定算法的可行性和准确性。其二是高速CCD成像... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

托卡马克装置示意图

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文工作在两种模式：高分辨率模式和高帧率模式。由于高分辨率模式下的帧率能够满足正常放电时等离子体位移监测需求，因此可以将高分辨率工作模子体正常放电使用，而在物理实验中需要高采样率时可以选择高帧率模式相机的焦距，以改变成像比例，保证成像视角不受分辨率影响。

图像采集卡

【参考文献】：
期刊论文
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[3]MATLAB中方程组的解与回归模型的最小二乘估计[J]. 许启发.  统计与决策. 2005(06)
[4]一种基于Canny理论的自适应边缘检测方法[J]. 王植,贺赛先.  中国图象图形学报. 2004(08)
[5]计算机视觉中摄像机定标综述[J]. 邱茂林,马颂德,李毅.  自动化学报. 2000(01)
[6]浅谈惯性约束核聚变[J]. 张杰.  物理. 1999(03)
[7]受控热核聚变研究的进展与展望[J]. 石秉仁.  大自然探索. 1992(03)

博士论文
[1]J-TEXT托卡马克上偏压电极驱动等离子体转动的特性研究[D]. 刘海.华中科技大学 2017
[2]J-TEXT托卡马克水平位移控制的建模与优化[D]. 余文曌.华中科技大学 2015

硕士论文
[1]EAST上高速CCD成像系统标定及其在ELM动力学过程诊断中的初步应用[D]. 付超.东华大学 2016
[2]中值滤波技术在图像处理中的应用研究[D]. 朱志恩.东北大学 2008
[3]基于TCP的智能小区住宅报警系统研究与实现[D]. 齐伟钢.西南交通大学 2004



本文编号：3240846