基于语义信息的无监督单目深度估计

随着深度学习的发展,无监督单目深度估计成为计算机视觉的研究热点。由于深度图存在轮廓不清晰、深度估计不准确等问题,以编—解码器结构为基础,提出一种基于语义信息的无监督单目深度估计网络,为了获取更为清晰的轮廓信息,本文在编解码器之间通过空洞空间卷积池化金字塔(ASPP)层进行语义信息的细化,提高生成的图像质量;该网络通过在编码器到解码器的跳层连接实现对多分辨率特征的提取,在编码器部分采用改进的高分辨率网络(HRNet)融合不同层的多分辨率特征,在解码前使用串联策略融合中间阶段的输出,提高深度估计的准确率。在KITTI数据集上的实验结果表明,本文方法的误差评价指标相较于目前的深度估计方法更低,在3个深度估计准确率评价指标上达到了89.4%,96.3%,98.1%,具有较好的准确性。

完全腹腔镜治疗先天性直肠闭锁1例

先天性直肠闭锁(rectal atresia,RA)是一种罕见的肛门直肠畸形。本文报道首都儿科研究所附属儿童医院1例RA患儿的临床资料及诊治方案,并介绍一种新的手术方法-完全腹腔镜下直肠成形术,结合文献总结其临床特征、诊断方法及治疗方案,以提高对该病的认识及治疗水平。

经会阴直肠浆肌层无张力修补术治疗女童后天性直肠舟状窝瘘

目的探讨经会阴直肠浆肌层无张力修补术治疗后天性直肠舟状窝瘘的效果。方法回顾性分析2016年5月~2023年11月97例后天性直肠舟状窝瘘临床资料。手术年龄6个月~11岁,中位年龄3岁。经会阴入路,游离并切除瘘管,充分游离直肠前壁,5-0 PDS线横向连续无张力缝合直肠浆肌层修补瘘口,连续缝合加固,纵向连续缝合会阴肌层和皮肤,肛管牵开器或小拉钩暴露内瘘口位置,5-0 PDS连续缝合黏膜层。术后保留肛管和尿管5~7天,并静点抗生素治疗。结果手术时间(60.5±9.0)min,瘘管直径(5.2±2.1)mm,住院时间(7.4±1.9)d。随访时间4.5月~8.5年,中位时间4.25年。92例(94.8%)瘘口愈合,会阴外观满意,大便通畅,排便规律;5例(5.2%)术后5~10天瘘复发,其中2例3%硼酸或康复新液坐浴3周愈合,2例二次手术修补愈合,1例二次瘘修补术后再次复发。结论经会阴直肠浆肌层无张力瘘修补术治疗女童后天性直肠舟状窝瘘,简单,安全,有效。

ZDMA/白炭黑填充HNBR的结构与性能

以甲基丙烯酸锌(ZDMA)/白炭黑填充氢化丁腈橡胶(HNBR),研究ZDMA/白炭黑并用比、硫化剂DCP用量及硫化时间对HNBR硫化胶结构和性能的影响。结果表明,在填料总量不变的前提下,随着白炭黑用量的增大,ZDMA/白炭黑填充HNBR硫化胶拉伸强度和压缩永久变形先减小后增大,填料分散性下降;随着硫化剂DCP用量的增大,ZDMA/白炭黑填充HNBR硫化胶物理性能和动态性能提高,填料分散性变好。当ZDMA/白炭黑并用比为10/30、硫化剂DCP用量为5～6份、一段硫化条件为160℃×45min、二段硫化条件为150℃×(9～12)h时,ZDMA/白炭黑填充HNBR硫化胶综合性能较好。

炭黑-SiO_2双相纳米填料的制备、结构及其填充溶聚丁苯橡胶的性能

分析了炭黑-SiO2双相纳米填料(CSDF)的制备工艺条件、相态结构及其组成,并研究了CSDF填充溶聚丁苯橡胶(SSBR)体系的相态结构及性能。结果表明,采用凝胶-相容复合法,控制硅凝胶溶液的pH值为7,加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵和炭黑,经24h陈化后可制备纳米掺杂的CSDF1;CSDF1在填充SSBR体系中分散均匀,体系的拉伸强度、扯断伸长率及撕裂强度明显高于炭黑填充SSBR体系,滞后损失低于炭黑填充SSBR体系,且CSDF1填充SSBR体系的性能也优于凝胶-复合法和物理掺混法分别制备的CSDF2、CSDF3填充SSBR体系。

工业机器人实验教学平台

针对工业机器人系统复杂、学习难度大等问题,设计了基于机器视觉的五子棋人机对弈实验教学平台。通过机器视觉实验,学生可以学习相机标定、棋子快速识别与定位的图像算法。通过对弈搜索算法实验,学生可以学习树状智能搜索算法的原理。最后进行机器人程序控制实验,了解机器人轨迹规划的基本原理,通过修改机器人程序可得到不同的机器人运动轨迹。利用开发的人机交互界面,可进行对弈实验测试。该实验达到了预期实验目的。

基于无线传感器网络的产前母猪行为监测系统

目前大规模集约化母猪养殖业主要是依靠饲养员对产前母猪行为的连续观察,通过直觉和经验从而判断母猪的分娩时间。但是该技术不仅要求大量人力,效率低下,而且往往会出现人为疏忽造成刚分娩的仔猪死亡现象。针对这一问题,设计了一种基于无线传感器网络的产前母猪行为特征监测系统。该系统通过给母猪佩戴加速度传感器采集节点,实时监测母猪的行为,并通过支持向量机分析加速度数据并建立模型,分类识别母猪的站立、躺卧、进食、筑巢等典型行为特征。试验结果表明,系统能够实时连续的记录母猪产前行为特征参数,可准确识别出母猪的四种典型行为,准确率为93.3%。

基于颜色和纹理特征的异常玉米种穗分类识别方法

针对玉米选种过程中异常种穗的外观缺陷难以准确识别的问题,以玉米种穗为研究对象,通过计算机视觉技术快速识别杂色、缺粒、虫蛀、籽粒杂乱4种异常种穗。选择单目视觉采集装置,采集任意姿态玉米种穗图像,利用凹点匹配算法分割粘连玉米种穗;采用HSV和CLBP(完全局部二值模式)方法提取玉米种穗的颜色和纹理特征,利用匹配得分融合算法融合玉米种穗的颜色和纹理特征,建立玉米种穗分类模型,利用SVM实现4种异常玉米种穗的快速分类。试验结果表明,该方法相对于传统玉米种穗检测技术能快速有效识别出4种异常玉米种穗,对杂色、缺粒、虫蛀、籽粒杂乱玉米种穗的识别正确率分别达到了96.0%、94.7%、93.6%和95.3%,玉米种穗在有粘连和无粘连情况下平均识别速度分别为每穗1.180 s和0.985 s,能够满足异常种穗分类识别的需求。

基于串行通信的MATLAB GUI在压力传感器中的标定软件设计

以MATLAB的丰富函数和图形用户界面编程为基础,通过下位机对压力传感器的温度和压力信号采集,利用MATLAB的RS232串口实现GUI(Graphical User Interface)对下位机的数据获取,在GUI上利用MATLAB的神经网络函数完成BP网络的建立?训练以对压力传感器温度补偿,将训练后的BP网络权值与阈值通过串口发送给下位机,完成软件标定;结果表明,MATLAB环境下的GUI操作方便,BP网络算法温度补偿精度较高,利用串口通讯可实现在线标定,方法通用性强,可以实现批量生产。

基于双目视觉与深度学习的番茄本体特征检测系统

【目的】设计基于双目视觉与深度学习的番茄本体特征检测系统,实现番茄本体特征的自动无损检测,为水肥一体化和智慧农业提供技术支持。【方法】采集4000张番茄图像作为研究样本,利用基于深度学习SSD_MobileNet卷积神经网络的番茄主要器官检测算法,对番茄植株、茎、花、果实和叶进行检测。基于双目视觉的图像测量算法对各器官目标区域中株高、茎直径、果径和叶面积进行特征提取。【结果】利用SSD_MobileNet网络模型对研究样本进行训练和测试,调用训练好的模型对番茄各器官进行识别和定位,对番茄植株、茎、花、果实和叶的检测准确率分别为98.5%、99.0%、99.5%、99.5%和98.0%。利用基于双目视觉的图像测量算法对番茄本体特征进行测量,通过实践证明该系统对株高、茎直径、果径和叶面积测量的相对误差可分别控制在1.5%、1.0%、1.2%和1.3%以内,可实现番茄本体特征的精确检测,较常见系统的鲁棒性和精度有了明显提升;整套系统在番茄大棚中已稳定运行半年,完成了对番茄全生命周期的本体特征检测,并可将数据保存于数据库,实现对番茄本体特征的自动、无损监测。【建议】优化番茄特征遮挡问题,丰富训练数据集,优化网络模型,提高识别率和鲁棒性;建立番茄特征数据共享云平台,实现番茄疫病的提前预警;确定本体特征与番茄长势的关系,以快速判断施肥量,实现大棚番茄自动精确施肥。

基于CFD的猪舍小气候环境模糊控制系统

针对目前大型猪舍小气候环境多变量、非线性、大惯性等特点,本文研究一种猪舍小气候环境模糊控制系统。本系统通过测量入风口风速、温度以及出风口风速,使用CFD软件模拟猪舍实时温度场信息,并与猪舍内湿度信息相结合,利用模糊控制技术,以风机和湿帘为执行机构,将猪舍温度、湿度稳定在适宜猪只生存的范围之内,以符合猪舍小气候环境要求;并以图形用户界面的形式显示猪舍温度场,便于养殖员观察猪舍每个位置的实时温度信息。

井下低功耗WiFi手持终端设计

针对传统手持设备在煤矿井下通信困难且待机时间短的问题,提出了一种低功耗WiFi手持终端的设计方案,介绍了该手持终端的硬件电路和软件的设计。该终端利用PXA322处理器完成音频、图像和视频数据的采集与传输;针对WiFi网络搜索费电这一现象对电源进行可编程管理设计。实验结果表明,该手持终端通信可靠,省电耐用,完全满足井下生产应用的需要。

智能阀门定位器的研究与开发

调节阀是一种重要的执行器,阀门定位器是主要附件之一。传统定位器行程和零点调整时需反复调整,调校麻烦、功能单一、可扩充性差。而智能阀门定位器以微控制器为核心,运用基于灰色预测的PID-模糊控制算法产生相应控制信号,使阀芯准确定位。经仿真表明,智能阀门具有很高的控制精度和抗干扰能力。

基于PXA322嵌入式GPRS数据采集与传输系统的设计

针对野外作业、移动警务及工业系统对数据实时性要求较高的需求,根据PXA322芯片的功能特点及GPRS网络连续在线及实时传输的特点,提出一种基于PXA322(88AP322)高性能处理器的手持终端GPRS的数据采集与传输系统的设计方案。介绍系统的硬件设计原理和方法,介绍基于PXA322核心板设计的GPRS模块的硬件连接。经过实验,高性能处理器配合GPRS传输的实时性,该系统具有很高的实用价值。

基于RFID的油田钻具巡检手持终端的开发

针对传统纸质记录钻具信息以及采取基于二维条形码巡检的方法不能够实现对每一根油田钻具准确高效跟踪的问题,提出基于RFID的油田钻具巡检手持终端的开发,介绍了该手持终端的硬件电路和软件的设计。该手持终端主要利用RFID技术和GPRS技术完成油田钻具信息的采集和传输,以实现对油田钻具资源的合理利用。实验表明:该手持终端能够稳定可靠的进行油田钻具信息采集和传输。

基于遮挡感知的行人检测与跟踪算法

针对行人遮挡以及跟踪过程中ID频繁切换的问题,提出一种基于遮挡感知的行人检测与跟踪算法。利用遮挡感知算法提高遮挡情况下的行人检测精度;为提高遮挡情况下的跟踪准确度,融合时变运动特征和梯度方向直方图(HOG)特征为一个新的度量匹配信息,对上下帧的行人多目标进行匹配。实验结果表明:该行人多目标检测算法较基准算法在CrowdHuman测试集上准确率提高了7.49%,召回率提高了9.26%。跟踪算法在MOT数据集上具有较好的鲁棒性和跟踪准确度,相较于近年来流行的YOLOv3-DeepSort,SSD-Sort,MOTA分别提高了5.39%,8.17%。

基于DCS的顺序控制在打浆过程中的应用

介绍了打浆工艺中顺序控制的特点 ,研究了在DCS中顺序控制系统的设计原则 ,给出了基于DCS的顺序控制方案及实现方法。

水肥一体化施肥机EC和pH改进自抗扰解耦控制

针对水肥一体化施肥机控制系统在交叉耦合、内外不确定条件下难以通过建立精确数学模型进行跟踪控制的问题,提出一种EC和pH改进自抗扰解耦控制策略。利用六次多项式曲线拟合对系统阶跃响应数据进行滤波处理,由面积法构建系统简化数学模型。选择静态解耦法实现系统解耦,对分解后的两个子系统分别设计自抗扰控制器并进行改进,给非线性状态误差反馈率添加类积分项,并引入模糊控制理论实现其参数在线自整定。仿真结果表明,系统EC和pH的调节时间分别为44 s和39 s,超调量分别为5.5%和0.3%,输出绝对误差分别小于0.1 mS/cm和0.2,该控制器能够实现系统高精度独立调节,相比于线性自抗扰和PID控制器,响应速度更快,抗干扰能力和鲁棒性更强。试验结果表明,该控制器调节误差与仿真结果吻合,并且能够使系统用水量、用肥量、用工量分别降低33.13%、35.75%、35.01%,作物产量提升15.16%,节水、节肥、节工和增产效果显著,具有很高的可行性。

仓储管理手持终端的设计与实现

针对传统仓储管理系统存在的不足,综合WiFi技术和RFID技术的优点,提出了一种结合WiFi和RFID技术的新型嵌入式物联网仓储管理手持终端。介绍了在仓储管理系统的背景下手持终端的框架结构、硬件设计及软件流程。试验证明,该手持终端具有很高的实用价值。