基于OBE理念的机器人工程专业工程实践类课程教学研究

为解决机器人工程专业工程实践类课程的教学困境,文章构建了一个基于OBE理念的工程实践教学模型,明确机器人工程专业工程实践类课程的培养目标、要求及方案,通过设计多样化的实践项目,构建符合OBE理念的实践项目和评估体系,不断进行教学反思和总结,并持续改进。实践结果表明,学生能够将课堂上学到的机器人工程理论运用到实践中,培养了他们解决实际问题的能力,提高了专业实践水平。

无人艇视觉系统多类水面目标特征提取与识别

针对海浪、海雾会造成无人艇视觉系统采集的视频图像模糊,影响目标特征提取和识别,且单一特征提取不能有效识别水面多类目标问题,在对无人艇采集的视频序列图像进行海雾去除和电子稳像预处理的基础上,提出一种多类水面目标组合特征提取和识别方法。首先分割清晰化后的图像,实现目标背景分离;然后提取不同目标几何特征、不变矩特征和纹理特征;最后采用基于组合特征和主分量分析降维的分级BP神经网络进行目标识别。通过实测、网络搜索和3D建模获得礁石、岛屿与船只3大类目标样本库,在MATLAB7.9下进行仿真研究,结果表明:多类水面目标组合特征提取和识别方法能有效实现无人艇视觉系统对海面3大类常见目标的分类识别,识别正确率达到85%以上。

基于免疫遗传算法的环境经济负荷调度

介绍以目标函数为抗原,以问题解为抗体,利用进化策略进行群体更新的免疫遗传算法。讨论环境经济负荷调度多目标函数优化问题,给出利用免疫遗传算法解决这一问题的主要步骤。利用一个含有5个电力生产单元的燃煤电力系统模型验证了该算法的可行性和有效性。并与遗传算法和Hop fie ld神经网络进行比较分析,证实了该算法解决该类问题的优化性和快速收敛性。

融合边缘信息的单尺度Retinex海雾去除算法

鉴于海雾会造成无人艇视觉系统采集到的视频图像严重降质,进而影响无人艇的目标检测、跟踪以及识别,提出一种融合边缘信息的单尺度Retinex快速海雾去除算法.在传统单尺度Retinex去雾模型的基础上,结合引导滤波的思想,采用基于边缘信息的高斯滤波来估计亮度分量;再在求得的反射分量中引入原始强度分量来改善反射分量的估计,结合分段灰度变换扩展图像的对比度;最后进行色彩恢复来实现海雾的快速去除.与其他去雾算法进行对比,并从主客观2方面进行图像质量评价.仿真实验结果表明,该算法能有效地减少光晕和噪声,去雾速度快、保边效果好、去雾效果明显.

自动化专业开放性基础实验室建设的探索

论述了理工类高等学校自动化专业基础实验室开放与专业技术人才培养的关系和重要性,结合多年的专业基础实践教学的经验和体会,对理工类高校学校自动化专业开放性基础实验室的建设从多方面进行了探索。

海面舰船场景的视频图像海雾去除算法

为满足海面舰船视频图像海雾去除的实时性要求,提出一种基于引导滤波的快速视频图像海雾去除方法。针对单幅图像,根据经典大气散射物理模型,首先利用暗原色先验估计大气光值和初始透射率,然后利用引导滤波优化透射率,进而求解大气散射物理模型,实现快速去雾;针对视频图像,结合帧差法和引导滤波,利用引导滤波估计视频帧序列的雾气遮罩,实现快速去雾。与其他单幅图像和逐帧视频图像去雾算法分别进行实验仿真对比研究,从主观和客观两方面进行处理结果的图像质量评价。结果表明,所提算法能实现快速海雾去除、有效提高视频去雾效率。

高速水面艇视觉系统电子稳像算法

针对高速水面艇视觉系统在采集视频过程中,由于高速运行、水流运动和风力影响等因素造成的视频图像抖动问题,根据高速水面艇视频图像运动特点,例如同时含有平移、旋转和变焦运动等,采用尺度不变特征变换算法提取视频图像中的特征点,利用仿射模型求解运动参数,运用Kalman滤波对视频图像中的正常扫描进行滤波,最后用相邻帧补偿法对每帧图像进行补偿,实现高速水面艇的视频图像稳像处理。算法用于高速水面遥控艇采集到的视频上进行对比验证分析,结果表明算法对高速水面艇视觉系统下的视频图像稳像处理快速、有效。

论构建“协同创新”大学生创新平台体系的必要性

在详细分析高校学生创新能力培养平台建设和运行过程中存在的问题的基础上,探讨构建资源共享、学科交叉、优势互补的"协同创新"型高校学生创新大平台体系的必要性和重要作用,并讨论创新大平台体系构建中需解决的关键问题,为全面寻求和探索高校提高大学生创新能力的科学举措和实施方案提供有效依据。

自动化专业综合系统创新实验教学体系的探索

文章论述了21世纪社会对自动化专业技术人才培养的需求和目标，分析了高校自动化专业的特点、现状及自动化实验教学中存在的问题和不足，提出了以专业基础课程实验为基础．以综合设计实验为主要内容，以系统型实验项目的开发和构建为核心．由点到线到面的综合实验教学体系框架。并通过一个正在规划和建设的自动化实验综合体系，说明了在专业技术人才培养中以人为本的重要性．

海雾下的视频图像去雾算法研究

针对海雾下大气粒子的散射作用使得水面舰船视觉系统的视频图像严重降质问题,采用基于大气散射物理模型的海雾去雾方法。针对海上图像海天交界线明显、天空区域较大的特点,对图像进行分割,分析天空区域特征得到天空亮度估计值,通过求解大气散射物理模型实现对图像的清晰化处理;并且利用帧差法背景提取方法,通过计算同一背景下雾的分布图提高视频图像的去雾速率。与现有的几种效果较好的陆上去雾方法进行对比研究,结果表明该方法能够在多变的海雾下增强视频图像的清晰度。

理工类实验课程教学质量评价体系的构建

高校教育的最终目标是培养具有创新能力、综合素质过硬的优秀人才,实验教学是高校全面实现人才培养目标的一个重要环节。不断探索提高实验教学质量的方法,是发挥实验课程在培养创新人才中作用的保障。而如何对实验课程教学质量进行正确的评价、评估,则是完善实验课程教学理念、方法,最终提高实验教学质量的关键。文章在讨论理工类专业实验课程的特点和其教学质量评价体系构建的原则的基础上,给出专业实验课程教学质量评价体系的构架,对深入研究高校专业实验课程的教学质量评价体系的构建进行探索。

无人水面艇目标图像自适应分割算法

针对水面目标与海天背景对比度变化大、景深差异明显的特点,提出一种改进的自适应Mean-Shift图像分割算法.首先通过估计参考点领域灰度值分布,自适应地得到空间域带宽,然后结合叶斯准则,自适应计算空间窗内灰度域带宽,实现目标与背景的自适应分割.分别抽取水面艇视频图像中,目标远、近距离以及清晰对比度不同的视频帧进行仿真测试,与传统分割算法对比研究,结果表明该算法可以有效实现水面目标图像分割.

免疫遗传算法及其在电力系统EELD中的应用

电力系统EELD问题是一个满足一定约束条件的多目标优化问题,利用基于进化策略的免疫遗传算法对这一问题求解.将发电燃料成本和污染控制成本视为抗原,各电力生产单元发电量的最优解视为抗体,以一个含有5个电力生产单元的燃煤电力系统模型为对象,给出利用免疫遗传算法解决这一问题的主要方法和步骤.并与基于遗传算法和Hopfield神经网络方法进行比较分析.结果证明此算法可以优化分配电力系统中各电力单元发电量,达到环境经济合理配置.

微直流电机恒速控制实验系统

设计的直流电机恒速控制实验系统用STM32F103C8T6单片机作为主控制芯片,采用光电耦合使控制系统与电机系统互不干扰,用PWM(脉宽调制)控制电机转速,并用测速电机测量实时转速并反馈给控制器,通过PID计算得出保持转速不变的PWM占空比,实现闭环控制,系统还预留大量接口和可扩展单元以方便学生创新设计。实验证明,该系统硬件设计可靠,能保证在不同环境下电机稳定地实现恒速运转。

大学生自动化技术创新中心建设探索与实践

在分析高校大学生创新中心特点基础上,从建设理念与模式、运行机制、创新课程、创新指导团队、创新指导教师激励机制、创新课程考核方法以及创新中心运行管理等多个方面,介绍了哈尔滨工程大学大学生自动化技术创新中心建设和探索过程。实践证明创新中心的科学合理建设,能极大提高高校学生创新能力的培养,使创新中心成为高校创新人才培养的有益补充和重要基地。

中药“敛疡散”对慢性皮肤溃疡的作用机制研究

目的:探讨敛疡散对慢性皮肤溃疡的作用机制。方法:采用敛疡散加入肉汤培养基中研究最低抑菌浓度;正常豚鼠金黄色葡萄球菌感染引起的皮肤疮疡及环磷酰胺处理的豚鼠疮疡模型,比较敛疡散和黄连膏治疗后疮疡的红肿、分泌物、疮口的改善情况以及脓液中溶菌酶的水平;利用热板法和化学法观察敛疡散对小鼠痛阈改变;观察敛疡散对小鼠耳肿胀、大鼠毛细血管通透性及大鼠琼脂肉芽肿作用;观察敛疡散对巨噬细胞百分率和吞噬指数改变以及对小鼠鸡红细胞攻击的小鼠的溶血素及环磷酰胺处理的小鼠溶血素作用。结果:敛疡散对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌的最低抑菌浓度分别为0.00547g/ml,0.02188g/ml,0.01094g/ml;敛疡散对正常豚鼠金黄色葡萄球菌感染引起的皮肤疮疡及环磷酰胺处理的豚鼠疮疡模型中疮疡的红肿、分泌物、疮口得到良好的改善,脓液中溶菌酶的水平治疗后也的明显的提高,而且敛疡散的作用比黄连膏对照有显著性差异(P<0.01);物理法和化学法镇痛实验均证明敛疡散对小鼠的痛阈具有明显的提高作用,特别是大剂量组的作用更为明显;敛疡散对小鼠耳肿胀、大鼠毛细血管通透性及大鼠琼脂肉芽肿均表现出非常明显的抑制作用。敛疡散对实验动物的特异性免疫和非特异性免疫功能均具有增强作用,表现为巨噬细胞百分率和吞噬指数均明显地提高,作用强度呈剂量依赖性,且作用强度明显优于黄连膏对照组(P<0.01);对小鼠鸡红细胞攻击的小鼠的溶血素及环磷酰胺处理的小鼠溶血素均具有一定程度的提高作用,且作用优于黄连膏对照组。结论:敛疡散具有抗菌抑菌作用,抗实验性疮疡作用,明显的抗炎、抗渗出、抗增生、镇痛作用,以及对机体免疫功能具有调节作用,因此对慢性皮肤溃疡有良好的疗效。

虚拟测量平台的开发与应用

提出了一种开发计算机虚拟测量平台的方法。并以某测量系统为例,开发了一套实用性很强的虚拟测量平台,说明了计算机虚拟测量平台在测量技术领域中具有广阔的应用前景。

基于Freescale微处理器的环境探测灭火机器人

采用飞思卡尔16位微控制器MC9S12DG128单片机作为主控制器,利用其高效快速的数据采集和处理功能,设计了一款具有自主避障、环境气体检测、现场图像采集、火焰检测、生命探测和数据无线通讯功能的地面环境探测灭火机器人。给出硬件设计原理和软件算法设计关键技术。试验测试表明,设计的机器人性能稳定、数据准确、传输快速、图像清晰且小巧灵活,具有在复杂环境中自主执行探测任务的实际应用价值。

基于IGA-BP算法的船舶航向智能自适应控制系统设计

在深入研究基于BP学习算法的前向神经网络以及模糊神经网络控制器的基础上,针对模糊神经网络控制器难以设计以及传统BP学习算法易于陷入局部收敛的不足,结合免疫遗传算法的全局收敛特性以及BP学习算法局部收敛的快速性,提出了一种基于混合计算智能方法的IGA-BP算法的神经网络参数的优化设计方法.将设计的控制器用于建立船舶航向控制系统模型,仿真结果表明,在船舶无干扰和存在随机干扰的情况下,基于IGA-BP算法设计的船舶航向控制系统均能使船舶转向控制无超调,跟踪快,比BP学习算法的控制效果更理想.

茉莉花叶甲醇提取物体外抗氧化活性研究

目的:探究茉莉花叶甲醇提取物的体外抗氧化活性,为充分利用茉莉花资源提供理论依据。方法:通过分光光度法测定茉莉花叶甲醇提取物清除超氧自由基(O-2·)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由(DPPH·)能力,普鲁士兰法测定其还原Fe3+能力,从而研究茉莉花叶甲醇提取物的体外抗氧化活性。结果:茉莉花叶甲醇提取物具有较强的清除O-2·和DPPH·自由基能力,并能还原Fe3+。结论:茉莉花叶甲醇提取物具有较强抗氧化作用,在一定浓度范围内,其抗氧化性随着浓度的增大而增强。