基于改进U-Net的根系表型参数测量系统

为解决背景噪声干扰下,从微根管采集的原位根系图像中难以直接提取准确的表型参数问题,提出一种基于改进U-Net的微根管根系表型参数测量系统。在U-Net网络中引入优化后的空洞空间金字塔池化模块(Atrous Spatial Pyramid Pooling,ASPP)和高效通道注意力模块(Efficient Channel Attention,ECA),增大感受野,提升模型捕捉根系细节特征的能力,获取精确的根系分割图像。结果表明,改进的U-Net模型平均交并比和平均像素精度分别为87.07%和91.85%,相较原始U-Net分别提高了2.49%和2.3%。与WinRHIZO根系分析软件测量值相比,根长度和面积决定系数分别为0.951 8和0.984 9,Spearman相关系数分别为0.972 5和0.975 7,可以实现根系长度和面积的准确测量。

自行车控制人骑/推行姿态参数测量实验

该研究提出手工及软件辅助两种测量自行车骑/推行姿态的方法,并通过物理实验测得自行车控制人的背角、上臂抬高角、肘部弯曲角、左/右侧大腿抬高角及膝盖弯曲角共7种姿态参数。统计分析发现,背角、大腿抬高角是区分骑/推行姿态的主要特征参数,当控制人背角α>12°且大腿抬高角θ≤60°时为骑行;当控制人背角α≤12°且大腿抬高角θ>60°时为推行。以此为基础提出判断骑/推行姿态的方法。对464张真实照片的判别结果显示,仅凭一张图就能准确判别出90.3%的骑/推行姿态,说明了该方法的有效性。这种方法是一种测量自行车控制人骑/推行姿态的低成本解决方案。

基于STM32F407波形类型识别及参数测量装置的设计

本装置以STM32F407为核心实现对周期信号的波形识别及参数测量,装置由核心计算模块、按键、显示器、信号调理电路和频率检测电路组成,能够实现对周期信号的多通道增益采样,波形的峰峰值、频率等参数的测量,正弦波、方波及三角波等波形类型的识别。本系统通过多增益信号调理电路实现了对宽范围电压的精确测量,使用硬件过零点电路实现了对频率的精确测量,用频率测算出采样频率实现实时波形采集,通过信号变化率的方式实现了对波形类型的识别,具有电压和频率测量范围广、测量精度高、波形识别精确、响应速度快的优点。

并阻尼谐振接地系统对地参数测量与高阻故障选线新方法

针对谐振接地系统对地参数测量不准确以及高阻接地故障选线困难的问题,提出了并阻尼谐振接地系统对地参数测量与高阻故障选线新方法。基于消弧线圈并联阻尼电阻的投切特性,利用投切阻尼电阻前后零序电压幅值与相位的变化关系,测量系统对地电导与电容参数。在系统正常运行时,通过调整并联阻尼电阻值大小,测量各馈线零序导纳值。在发生接地故障后退出阻尼电阻,测量故障后各馈线零序导纳值,可消除系统参数不对称、互感器采样不同步的影响,主动构造故障前后各馈线的零序导纳相角差,实现故障线路的准确判别。在PSCAD仿真环境下对所提方法进行验证,结果表明:所提方法能够精确测量对地电导与电容参数,测量相对误差不高于0.6%;在不同馈线、不同过渡电阻下发生接地故障时,能准确判别故障线路,耐过渡电阻能力达10 kΩ。

一种基于图像的燃气轮机叶型参数测量方法

叶型参数的准确测量是实现叶片性能诊断和逆向建模的关键步骤。为了提高叶型参数的测量效率,提出了一种基于图像的参数提取方法。首先,采用骨架提取算法对叶片中弧线进行定位;然后,通过拟合计算获得中弧线函数及叶型厚度分布;最后,采用优化算法提高叶型参数辨识精度。实验结果表明,所提出的基于图像的叶型测量方法具有较高的准确性,测量相对误差小于1.5%,且应用方便、灵活,为叶片几何参数的快速、准确测量提供了新的解决方法。

基于改进YOLOv8的生物显微镜图像眼前节参数测量方法研究

目的:针对眼科超声图像数量有限、标注成本高和模型泛化能力不强的问题,提出一种基于改进YOLOv8的超声生物显微镜(ultrasonic biological microscopy,UBM)图像眼前节参数测量方法。方法:首先,使用StyleGAN3进行数据增强,降低YOLOv8模型对UBM图像的敏感度,提高模型的泛化性能;其次,借鉴半监督学习中的伪标签自训练的方法,使用以原始UBM图像为数据集的YOLOv8模型生成虚拟UBM图像的伪标签;最后,使用扩充后的数据集训练YOLOv8模型,同时使用全局上下文网络(global context network,GCNet)模块改进YOLOv8模型,使用关键点排序算法对YOLOv8的预测结果进行排序,结合先验知识筛选出合格图像后,计算眼前节生理参数的测量值。结果:与眼科专家的手工标注结果相比,经StyleGAN3数据增强和自训练的YOLOv8模型的定位误差为(61.94±40.66)μm,测量前房角间距、瞳孔直径、睫状沟间距、中央角膜厚度、前房深度、晶状体厚度的平均相对误差分别为0.62%、1.35%、0.68%、4.87%、0.93%、0.75%。结论:提出的方法能够提高UBM图像眼前节参数测量的精度,且能满足实时性的需求。

管内相分隔状态下湿气两相流双参数测量方法

能源转型使得天然气产量保持快速增长、进入高质量发展阶段,目前天然气产业体系结构也日渐完善。传统天然气流量计难以满足对现有测量精度和实时性的需求,湿天然气中液相组分影响了测量结果,这将极大地增加湿气计量的难度与成本,因此亟需一种简单便捷、高精度的在线测量方法。本研究旨在探索湿气流量的双参数测量方法,并采用叶片式旋流器将难以测量的液滴或分层流形成为气柱-液环的管内相分隔状态,来减少流型对实验的误差影响,通过采用文丘里管测量轴向压差、径向压差双参数,得出了湿气双参数测量方法。针对在高压的天然气密闭输送条件下,通过分析管内相分隔状态下相分布、压力场和速度场等因素对双压差的影响,建立了具有良好适用性的多因素相关性测量模型,并在TH油田湿气实验平台进行了现场试验验证及校准,试验效果良好并且气相与液相质量流量的误差范围为±5%和±9%。

应用线结构光的混凝土试块三维几何参数测量方法

测量混凝土试块的三维几何参数是对其进行力学性能试验的前提。为解决传统人工测量效率低、精度差的问题,基于线结构光和图像处理技术,研究一套由线结构光发射器、工业相机、高精度位移平台和转台等构成的混凝土试块三维几何参数检测系统。通过建立误差分析数学模型,对检测系统的结构参数进行优化分析,确定检测系统的最佳布局。采用平移扫描和旋转拼接相结合的方法实现混凝土试块三维几何参数的测量和评估,并在实验室通过对标准试块和实际混凝土试块的测量、对比,验证该方法的准确性和可行性,其平面度测量误差小于0.043 mm,相邻面夹角误差小于0.1°,棱长误差小于0.1 mm。

非接触式生理参数测量用于远程急诊分诊的可行性研究

目的 通过分析急诊患者危重症及轻症的就诊特征,评估非接触式生理测量及远程预检分诊的准确性,探讨远程协助患者就诊的可行性方法。方法 纳入重庆市急救医疗中心2022年6月1日至10月31日急诊科就诊的419例患者。根据急诊预检分诊结果分为危重症组(221例)和轻症组(198例),比较2组患者就诊信息特征的差异;用手机应用程序非接触式测量心率和呼吸频率参数,与接触式测量结果进行比较,评估非接触式测量心率及呼吸频率的准确性;与急诊科现场预检分诊分级比较,评估远程预检分诊分级的准确性。结果 轻症组患者中18~<45岁者明显高于危重症组,差异有统计学意义(P<0.05);危重症组患者中意识状态为“对声音刺激有反应”和“对疼痛刺激有反应”者均明显高于轻症组,轻症组患者多为“意识清楚”,差异均有统计学意义(P<0.05);危重症组患者主诉为“胸痛、意识障碍、便血”者均明显高于轻症组,轻症组患者以“关节痛”居多,差异均有统计学意义(P<0.05);2组患者排前3位既往史均为高血压、糖尿病、冠心病。危重症组患者既往有肿瘤、消化道出血病史者均明显高于轻症组,差异均有统计学意义(P<0.05);非接触式测量心率与接触式比较,差异有统计学意义(P<0.05);非接触式测量呼吸频率与接触式比较,差异无统计学意义(P>0.05);急诊预检分诊的危重症患者明显高于远程预检分诊,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 非接触式测量的心率、呼吸频率准确性尚有待于进一步研究,但结合急诊患者的就诊信息特征,远程急诊预检分诊的可靠性将会逐步提高。

低信噪比下信号联合参数测量与识别方法

针对传统的辐射源信号参数测量方法精度不高、工程实现困难且需要单独的信号调制识别步骤,本文基于信号的瞬时相位差特征提出了一种适用于低信噪比下的信号联合参数测量与识别方法,并进行了工程实现。该方法运用非相参累积检测算法提高低信噪比时域参数测量精度,获取信号瞬时相位差特征,联合测量并识别载频信息和调制方式,算法计算复杂度低、便于工程实现。经仿真和实测结果验证,对二相编码信号、线性调频信号和单载频信号有较高的测量精度和识别概率。

一种无线电信号的模拟调制参数测量系统设计

无线电信号的模拟调制参数测量在无线电检测定位、通信发射机测试校准,民用船舶的导航通信等领域都有广泛应用。设计实现了一种基于超外差结构的无线电信号模拟调制参数的测量系统,以STM32F4系列单片机作为控制核心,包括的主要硬件电路模块有本振信号源、混频器、LC无源滤波器、锁相环、低噪声放大器、包络检波电路、鉴频电路等。系统可自动识别普通调幅波、调频波、未调制的单频载波等模拟调制类型,完成无线电信号解调输出的同时自动测量出载波频率、调制信号频率、调幅指数、调频指数等主要调制参数。实测结果表明,系统对调制类型识别正确,调幅或调频信号的解调波形信噪比高、无明显失真,载波频率测量的相对误差小于10-5,主要调制参数测量的相对误差均小于5%。

基于眼科参数测量仪的高速数据采集系统研究

眼科多参数测量仪专为测量人眼的眼轴、角膜曲率、瞳孔直径及白到白等多个参数而设计,旨在评估眼部健康。市面上现有的用于眼球多参数测量的采集卡价格昂贵,且通常需配套软件开发,不适合眼科多参数仪器的批量生产。针对这一问题,研究提出了一种新型眼科参数测量的数据采集系统设计方法。该方法实现了高分辨率与高数据传输速率的双通道数据传输,还设计了配套的眼球多参数实时数据采集应用程序。该系统为医疗诊断提供重要支持,满足眼科多参数仪器的大规模生产需求,为获取可靠的眼健康数据提供了基础。

EMA直线作动器的参数测量试验台

EMA直线作动器的参数测量试验台是一种用于测试EMA(Electro-Magnetic Actuator,电磁作动器)直线运动性能的设备。它通常用于评估和研究EMA的各种参数,例如位移、速度、加速度、驱动力等。其通过磁粉制动器对滚珠丝杠副施加一个外力,以此来阻止电机对滚珠丝杠副施加的推力,并且利用拉压力传感器、直线位移传感器、转矩转速传感器记录电机主轴在不同行程位置时的拉压力和转矩转速,并通过数据处理将测量结果显示在显示屏上,以此来达到对EMA直线作动器的参数测量。

满足试样内部环境参数测量的试样制备模具设计

随着深部资源开采和深地空间利用等工程活动的日益普遍,岩土工程面临越来越多复杂环境下岩石力学问题和挑战,亟须开展高温高压原位环境下的岩石力学测试研究,要求岩石力学测试具备更为准确和更多维度的数据测量采集能力。为此,该文开发设计了一种满足试样内部环境参数测量的试样制备模具,并形成了一套内置传感器及其信号传输通道的浇筑方法,最终制备出若干内置温度传感器及其信号传输通道的混凝土试样,且内置传感器通过导线信号传输正常,表明该试样制备模具能满足试样内部环境参数测量的试验要求。该试样浇筑模具操作方便简单,预设传感器位置可调,且可配套多种内置传感器使用,具有较强的操作性、可行性和适用性。该装置的开发和使用将有利于更多高精度多维度岩石力学测试的顺利开展。

基于Cortex-M3的快速发光二极管光电参数测量系统

针对发光二极管(LED)分选设备对光电参数测量系统的需求,研制了一种基于Cortex-M3(以下简称M3)的快速LED光电参数(包括光参数和电参数两部分)测量系统。该系统分为光参数检测模块(自制光谱仪)、电参数测量模块及显示模块等3部分。光参数检测模块采用M3作为主处理器,对测量获得的光谱数据进行计算,进而得出实测的LED光参数,并将光参数传递给同样以M3为主处理器的电参数测量模块。利用该系统架构,有效提高了LED参数测量的速度和性能。最后,在脱离LED分选机械控制的前提下,利用研制的LED光电参数测量系统进行了LED的实际快速测量。结果显示:电参数测量周期小于31ms,光参数测量周期可小至10ms,色坐标一致性误差小于0.002 5%。

井内钻具多参数测量工具技术研究与现场应用

随着我国社会经济的快速发展,各行各业对于石油资源的需求量越来越多,因此石油勘探的开发工作一直在不断深入,在这种背景下地层结构会呈现出复杂化的状态,导致在开采过程中事故和复杂状况的发生率会越来越高。结合相关资料,显示我国各大油田在开采过程中都会呈现出不同的卡钻、断钻具以及钻机损坏等恶性事故的发生,造成严重的经济损失和人员伤亡情况。因此需要针对现阶段的钻具进行明确分析,并提出井内钻具多参数测量工具技术,为实现我国油田开采行业的可持续化发展奠定基础。

基于多核DSP的多路信号并行参数测量软件设计

在通信电子战中,为满足大宽带、高实时性条件下信号参数测量的需求,设计了一种基于多核DSP的多路信号并行参数测量方法。首先对信号参数测量原理、核心算法和软件运行环境进行了介绍,其次详细描述了软件设计方案以及在多核DSP上内核控制模型、内核通信机制、存储分配和程序设计及优化四项关键技术上的实现方法,最后结合硬件平台对软件进行了测试,并对多核参与并行测量的加速比进行了对比分析。实验结果表明,所提出的软件设计可行、高效,为下一步宽带扩展及应用场景升级奠定了基础。

电子综合课程实验项目改革案例设计——以“波形产生和参数测量系统”为例

针对新形势下电子信息类本科人才培养所面临的挑战,以及电子综合课程设计课程的特点及现状,以波形产生和参数测量系统为具体案例,介绍了实验任务、原理及方案、实施过程和实验效果等内容,并在较为完整的工程项目实施过程中实现了专业教育和创新创业教育在教与学方面的融合。该实验案例结合了电子信息多门专业课程知识,同时引入了迪文串口屏新技术,引导学生运用单片机和数字电子技术解决现实生活和工程中的实际问题。通过构建普适性的创新创业实践平台,突出了对新工科建设的探索,培养了学生的创新创业意识和能力。

电力系统参数测量中的不确定度评估及其对测量结果的影响分析

电力系统的稳定运行依赖于对电压、电流、频率等关键参数的准确测量,而测量过程中的不确定度是影响测量结果精度的关键因素。本文通过对仪器、环境及操作等方面不确定度的详细分析,结合标准测量模型与实验数据,评估不确定度对测量结果的准确性、系统参数优化及故障诊断的影响。并提出了提高测量精度的建议,包括提升仪器精度、优化测量环境及改进操作流程,以减少不确定度对电力系统测量的干扰,以期为电力系统测量精度的提升提供参考。

同塔双回输电线路相参数测量计算分析

针对如何有效防控线路过电压问题,本文探讨了测量和计算同塔双回输电线路相参数的新方法,对等效电路模型构建方法和微分方程建立方法予以说明,阐述了构建测量数学模型过程,分析了测量实践要点和相量求解方法,希望本文分析和讨论的试验结果,能给同行提供一定参考。