改进YOLOv7的轧钢车间安全帽佩戴检测算法

佩戴安全帽能够保护生产工作者头部免受坠物撞击带来的伤害;轧钢车间存在空间跨度大、作业设备繁多、环境杂乱、昼夜光照差别大、炫光、监控目标尺度变化范围大等问题,增加了安全帽佩戴检测难度;针对上述问题,设计了基于改进YOLOv7模型的轧钢车间安全帽佩戴检测方案;算法基于NWD方法改进损失函数以提高目标检测精度,并在SPPCSPC模块上增加了BiFormer模块,使模型对小目标具有更好的检测精度,同时不会增加运算负担,优于其他注意力机制;在自建安全帽数据集上对改进的YOLOv7模型进行训练,实验表明,改进的YOLOv7模型平均精度均值为99.3%,检测速度达82FPS,与其他主流算法、改进算法对比,改进YOLOv7的mAP指标最高,大大超过了其他模型的指标,同时检测速度基本与改进模型前相差不大,并没有因为精度提高而明显降低检测速度,有较好效果。

高校实验教学中创新教育现状与对策

实验室是高校的心脏,对学校的健康发展至关重要,实验教学是培养大学生创新能力的重要载体。在界定创新能力涵义的基础上,反思了应试教育、传统文化对当代大学生创新意识的负面影响,指出了当前高校实验教学中创新教育存在的认识误区,对弱化验证性实验、开放式实验教学不到位、实验教学师资队伍结构严重失调等问题进行了深入剖析,给出了以创新意识启蒙为核心、实验与理论教学一体化教学模式、稳定实验教学队伍和优化实验资源配置等对策。

基于结构约束的架空输电线路巡线机器人障碍识别

巡线机器人沿相线行走时必须探测识别各种障碍,并根据障碍类型规划越障行为.针对220 kV架空输电线路的结构特点,利用视觉传感器,设计了基于结构约束的障碍识别算法.算法利用图像的边缘信息,采用改进的基于存在概率图的圆/椭圆检测方法和分层决策机制,以减少自然环境中光线变化和机器人运动对识别质量的影响,满足了巡线机器人的实时越障要求.实验室模拟线路和实际线路实验结果表明,算法能可靠地识别出复杂背景中的防震锤、悬垂线夹和耐张线夹等障碍物.

架空电力线路巡线机器人的研究综述

回顾了国内外架空电力线路巡线机器人的研究现状 ,分析了几种巡线机器人的结构特点及存在的问题 ,详细探讨了巡线机器人避障、工作电源及线路故障探测等关键技术 .最后 ,展望了架空线路巡线机器人的发展趋势和应用前景 .

基于存在概率图的圆检测方法

提出了一种基于存在概率图的圆检测方法,将图像边缘点共圆结构信息变换为圆存在概率图中的峰值,再通过峰值检测确定圆的参数。该方法能有效地检出边缘不清晰、不完整的圆形轮廓,具有占用内存少,阈值物理意义明确的特点,较好地解决了标准HT圆检测方法中占用内存空间大,计算效率低的问题。实验结果表明圆存在概率图具有较强的稳定性和分辨能力。

架空输电线路巡线机器人越障视觉伺服控制

为解决巡线机器人越障问题,设计了基于图像的越障视觉伺服控制方案.采用傅里叶描述子构造了具有平移、旋转、尺度缩放及起始点不变性的轮廓形状特征向量,实现了驱动轮的识别;进而抽取图像特征和估计驱动轮—相线在图像空间中的相对位姿,并设计了带有死区的比例控制律来实现驱动轮—相线“对中”视觉伺服控制.模拟线路实验结果表明,该方案能可靠地完成巡线机器人驱动轮—相线“对中”控制任务.

基于C-均值聚类的视觉监控背景图像构建算法

运动分割是视觉监控系统的关键环节,背景图像减除法是实现运动分割的常用方法,但需要静态背景的参考图像来初始化背景模型。而建立背景参考图像时,常难以控制进入监视区域的人或物体,不能净空场景,因此必须从动态场景中构建一帧反映被监视场景固定构成的背景参考图像。论文提出了一种基于C-均值聚类的视觉监控背景图像构建算法,实时构建灰度或彩色背景图像,实验验证了该算法的有效性。

基于改进YOLOv5s的焦炉烟火识别算法

针对炼焦厂烟火排放全天候环保监测的要求,提出了基于改进YOLOv5s的焦炉烟火识别算法;该算法以YOLOv5s为基础网络,在主干网络Backbone中添加CBAM注意力机制模块,使网络更加关注重要的特征,提升目标检测的准确率;新增FReLU激活函数代替SiLU激活函数,提高激活空间的灵敏度,改善烟火图像视觉任务;在自建数据集中烟、火样本标签基础上,增加灯光标签来解决强灯光对火焰识别的干扰,并通过分流训练、检测的方式来解决昼夜场景的烟火检测问题;在自建数据集上做对比实验,更换激活函数后,联合CBAM模块的YOLOv5s模型效果最佳;实验结果显示,与原始YOLOv5s模型相比,在白天场景下的烟火识别mAP值提升了6.7%,在夜间场景下的烟火识别mAP值高达97.4%。

高斯混合背景模型的适应能力研究

高斯混合背景模型是一种参数化统计模型,观察时间窗内像素样本模式呈现规律决定了背景模型的学习结果。针对背景动态变化的特点,研究了影响背景模型适应能力的模态稳定性与可塑性、模态残留与激活问题。仿真实验表明高斯混合背景模型具有较强的渐变选择性适应能力,而模态残留与激活机制为模型提供了有限的背景结构短时变化适应能力。

架空线路绝缘子破损视觉检测研究

研究了架空线路瓷绝缘子破损视觉检测问题.基于瓷绝缘子局部区域特征,采用三层BP神经元网络从复杂背景中识别出目标绝缘子并定位,然后采用扫描分析绝缘子图像窗口纵向剖线模式的方法,判定绝缘子的完好状态,最后进行了仿真和实验.实验验证了绝缘子破损视觉检测方法的可行性.

数据挖掘技术及其在建筑节能中的应用

人类社会发展中的每次技术进步都会催生一系列新的产品和服务,但同时也导致资源和能源消耗的剧增.技术的进步虽然提高了资源和能源的利用效率,但这种人均能耗不断递增的发展模式不可持续.建筑节能除了关注供应侧的能效外,合理的引导需求侧用能是实现建筑节能的关键.要实现建筑节能模式由供应侧到需求侧的转变,就必须恰当描述特定室内环境下的用能特征,才能从需求侧评估建筑能耗的合理性,进而精确辨识能源浪费的原因.建筑物自动化系统和物联网技术的快速发展与普及,获取了大量特定室内环境下的用能特征数据,利用数据挖掘技术可以从这些低密度价值的建筑运维数据中萃取节能线索和策略.本文简述了数据挖掘技术,综述了各种挖掘方法在建筑节能中的应用,并展望了发展趋势.

高斯混合背景模型的方差估计研究

在分析高斯混合背景模型建模机理的基础上,研究了模型参数估计及更新中模型结构稳定性和可塑性两难问题,指出高斯分量方差估计对运动分割的重要性。针对Stauffer算法中高斯分量均值和方差更新公式收敛过慢问题,提出了兼顾适应性和运动分割准确性的均值和方差更新策略。实验结果表明该方法在模态学习的准确性和方差收敛速度方面比原有方法有较大提高。

一种环保设备运行记录仪的研制

介绍了以AT89C52单片机为核心的环保设备运行记录仪及软、硬件的设计，提出了一种大容量存储器扩展方案。

建筑能耗管理与室内空间感知研究进展

我国建筑能耗总量逐年上升,在能源总消耗量中所占比例越来越大。由于存在既要满足众多使用者对舒适的需求,同时又要满足能耗最小化这一矛盾,使得建筑能耗管理问题变得愈发复杂。文章分析了建筑本体空间形态、维护结构的热工性能、设备能效和运行控制策略,以及建筑使用者的行为状态等影响建筑运行能耗的主要因素;阐述了能耗反馈、减少用电设备待机能耗、合理安排用电设备工作时间、对用电设备进行优化控制等降低建筑运行能耗的主动节能技术;综述了与建筑使用者相关的需求侧节能的关键技术,即通过室内空间感知获取能耗、环境和情境这三类室内空间状态信息,将能量踪迹和用户踪迹信息融合,恰当地描述特定室内环境下的用能特征,从需求侧评估建筑能耗的合理性,进而精确辨识能源浪费的原因。文章展望了我国未来建筑节能技术的发展方向。

基于KingView和MCGS的建筑铝模板分拣系统

建筑铝模板凭借刚度好、使用寿命长、能多次周转使用的特性,被大量应用.目前铝模板的分拣打包主要依靠人工作业,分拣效率低、分类错误率高.为提高铝模板的分拣效率和分类准确率,设计了一套铝模板分拣系统,由上位管理计算机、二维码扫描枪、MCGS触摸屏和铝模板传输系统组成.管理计算机上运行的KingView组态软件,可以根据发货清单完成工位匹配,并进行分拣数据库的更新管理和分拣过程的实时显示;扫描枪扫描传送带上的铝模板标签二维码,获取其规格型号、工程区位等信息,经KingView组态软件处理后,下发到对应工位的MCGS触摸屏,由工人拣取传送带上的铝模板并搬运到指定堆垛区; MCGS触摸屏实现管理计算机与工人之间进行分拣过程信息交互的功能.实验表明所设计的铝模板分拣系统具有良好的稳定性及实用性,能有效解决人工分拣过程中效率低、分类错误率高等问题.

PLC在污水处理厂控制系统中的应用

叙述了采用OMRONC2 0 0H可编程序控制器实现城市污水处理厂工艺设备的控制 ,具体介绍了控制系统的结构、任务分配及实现。

夜间弱光环境下运动目标的检测

夜间弱光环境下视频图像具有像噪声高、对比度低、无彩色信息等特点,加大了运动目标检测难度,可靠的运动目标检测是实现智能视频监控的关键。文章针对夜间弱光环境下视频监控近红外图像的特点,基于改进的近似中值滤波原理,建立了夜间弱光环境下视频图像双尺度背景模型,对运动目标进行双尺度检测,并通过实验验证了该方法对夜间弱光环境下运动目标检测的有效性。

基于维修周期预测的网络摄像机退化分析

网络摄像机作为安防系统中的重要组成部分,其可靠性直接影响着安防系统的性能.现在的研究得到的都是安防设备的整体稳定性或者单一产品的稳定性,无法在保证个体差异性的基础上对整体进行效能评估;鉴于此,提出了基于Winner过程先验数据的可靠性分析法.首先,建立基于Winner过程的设备退化模型并利用PPS抽样方法对其中的设备数据样本获取先验数据,并确定其先验分布;其次,对其设备维修周期的置信区间进行计算,并对退化样本数据建立后验估计,预测安防设备的维修周期.最后通过一个实例表明了该方法的研究意义和使用价值.

机电一体化实验的开发与实践

根据机电一体化的技术特点，设计了三个方面的实验内容。

电机机械特性测试实验的改进

利用现代测试技术对传统电机机械特性测试实验进行了改进。采用了简便可靠的工程方法测取电机转速、转矩等参数，并利用计算机进行数据在线处理和参数显示。