提高工科类硕士研究生培养质量的方法研究

文章基于国家对提高研究生教育质量的要求,从分析研究生教育与本科生教育的不同入手,结合工科研究生教学实际情况,从学校层面、教学团队到教师个体,从上到下、从全局到个人,多层面、多角度对提高研究生教育教学质量的方法进行研究。实践证明,从学校层面做好布局、教师在教学过程中采用适宜的教学方法以及多角度提高个人教学能力等多方面采取措施,可以有效提高研究生教育教学质量。

改进YOLOv7的玻璃表面缺陷检测方法研究

针对电子产品玻璃边缘表面的电极区域与非电极区域深加工过程中产生的大划伤、小划伤、划痕、异物等缺陷,提出了一种基于改进的YOLOv7的玻璃表面缺陷小样本检测方法。首先,在主干网络中加入卷积注意力模块(Convolutional Block Attention Module, CBAM)提高了通道注意力与空间注意力,解决了玻璃表面缺陷面积较小、在图像中分布差异较大、提高卷积神经网络在缺陷区域学习鲁棒性的特征表示的问题。其次,考虑到工业生产过程中缺陷样本较少、样本量不均衡,采用随机高斯噪声、Mixup、随机填充图像和随机拼接等图像增强方法,将样本进行扩充,并使样本均衡化。最后,将增加一个预检测头用于细长且轻浅的划痕检测,结合其他3个预测头,四预测头结构可以有效缓解过大差异对象带来的尺度方差引起的负面影响。实验结果表明,改进的YOLOv7算法相较于原始算法,平均精度提高了6.15%(mAP),检测效果优于当前YOLOv7网络,在一定程度上提高了工业生产过程中玻璃表面缺陷的小样本检测精度。

基于Halcon的水面垃圾清理机器人目标定位与路径规划方法

针对中小型水域垃圾清理作业困难,人工成本较高的问题,提出了基于视觉的水面垃圾清理机器人垃圾检测、定位、路径规划方法。首先,基于Halcon软件对含有水面垃圾的原始图像进行图像分割和边缘检测,实现目标物在原始图像中的二维坐标;接着,通过双目摄像头为垃圾清理机器人提供实际位置的空间坐标信息,再运用蚁群算法进行路径规划,优先选择最短路径,规划水面垃圾清理机器人清理目标垃圾的运行轨迹,以提高清理效率;最后将目标定位和路径规划结果融合,实现水面垃圾清理机器人的自主运行,达到垃圾清理的功能。实验结果表明所提方法能够较好地克服水面复杂环境影响,机器人运行效果较好,有利于提高水环境的卫生水平,具有重要的实际意义和应用价值。

单机器人SLAM技术的发展及相关主流技术综述

从主要依据的输入传感器信号入手,将目前单机器人SLAM技术分为基于距离传感器和基于视觉传感器两大类,从起源、发展、最新技术及应用分别对这两类SLAM技术做了发展历程分析。总结了现有主流技术的研究框架,对基于距离传感器的主流技术EKF-SLAM、PF-SLAM、Fast SLAM的研究内容,基于视觉传感器的主流技术特征法、直接法、RGB-D SLAM、深度学习SLAM的研究内容进行综述,总结了每种技术的运行机制、优缺点和适宜场景,并预测SLAM技术的未来发展方向。

小型吸附式爬壁机器人机械结构及平衡性

设计并制作了一种爬壁机器人,代替人类完成攀爬和检测任务,其主要功能包括在垂直平面上的直线行走、任意曲线行走、两垂直墙壁内角的翻越、垂直墙壁与水平面之间内角的翻越等.机器人采用两层结构,上下层由铰链连接,上下两层之间通过一铰接的移动副产生相对移动,完成爬壁机器人躯干的移动动作。吸附式爬壁机器人的吸附功能由连接在腿上的吸盘完成。机器人由真空发生器产生真空,使真空吸盘与墙面紧密吸附。根据机器人的各种运动姿态,分析了该机器人墙壁吸附的平衡条件,导出了选择吸盘及气压元件的标准;经仿真与实验,该机器人可以达到设计的功能。

基于资源三号卫星遥感影像的山区套种烟草面积估测

[目的]针对传统实地测量难以实现山区大面积套种烟草面积监控的问题,研究一种快捷、高精度的估测途径。[方法]利用ENVI5.1软件处理资源三号卫星2.1 m全色影像和5.8 m多光谱影像,导入1∶1万DEM数据进行正射校正以纠正地形起伏引起影像上的误差。野外获得具有代表性的地面控制点(GCP),利用面向对象分类方法,对影像进行智能化的分割和合并,以GCP的光谱、纹理和形状属性创建规则,进而提取烟草面积。[结果]经过分类后处理提取的研究区烟草面积为14 088.46 hm2,分类精度达到94.63%。[结论]面向对象分类方法提取遥感影像信息的实用性较高。

差分盒维法在焊缝边缘检测上的应用研究

提出了利用分形几何的盒子维数检测焊缝图像边缘的方法,分析并比较了各种计算盒子维数方法的优缺点,利用焊缝X射线图像进行实验,结果证明差分盒维法(DBC)检测焊缝边缘效果较好,能得到单一、连续的焊缝边缘和其内包含的缺陷边缘。

一种计算图像分形维数的有效方法

分形维数是一个很有价值的特征,可用来描述粗糙的、具有自相似特征的图像。这些特征已经被用在纹理分割、图像压缩、形状分析以及其他方面。文中提出了一种有效的局部盒维数的计算方法,并用它来提取图像的局部分形特征。用人造图像和自然纹理图像做实验,把它与其他5种计算分形维数的方法比较,结果显示该方法既精确又有效。

智能引爆机器人的研究与制作

为了代替人类完成危险情况下的工作任务,例如,进行危桥、危楼的爆破,危险环境下重要物品的拾取等;研究与制作了基于单片机技术和RS232串口通信技术的远程遥控引爆机器人;重点解决智能引爆机器人上位机控制软件的开发、RS232串口通信技术、单片机及传感器电路设计、无线摄像头的数据采集、多自由度机械手的设计等技术模块,利用Pro/E对机械结构仿真设计及Protel99se进行硬件电路仿真设计;通过机械结构和电子电路仿真,设计并制作了机器人实体结构和控制系统硬件电路,经过多次实物实验,设计制作的机器人能圆满地实现预期功能,控制系统运行状态良好。

相位测距非合作目标法在近距离测量中的应用

针对水泥厂大型储料筒料位的测量问题,提出一种利用激光相位测距非合作目标法测量近距离的方案。该方案采用收发同轴结构,以物料表面反射光与发射光相位差来计算物料表面距筒顶距离。根据筒体直径和测得的距离,可计算出筒内现存物料和空间的大小。利用该方案对20m高的圆筒进行测量,误差小于5cm。理论分析与实验表明,该方案可行,可用于近距离非接触测量。

温度控制系统中应用模糊PID控制器的设计

基于模糊PID控制器的研究,从理论上阐述了模糊PID控制器的设计过程、原理、构成及参数的整定方法。并以一温度控制系统为例,介绍了以单片机为核心的温度控制系统的硬件、软件构成。以一传递函数为二阶纯滞后的温度控制系统为例,阐述了该控制器比传统控制器在纯滞后系统中的优点。

Peleg-ε毯子法在焊缝图像缺陷边缘检测上应用的研究

分形几何中分形维数可用来度量、分析和评价纹理和形状,笔者利用分形维数来区分焊缝X射线图像中缺陷的纹理和形状。分形维数的计算方法有很多种,采用Peleg-ε毯子法计算图像的分形维数和图像的面积度量(即截距特征),利用图像的两个特征对焊缝X射线图像缺陷进行检测。从实验结果看出,用Peleg-ε毯子法检测焊缝图像缺陷边缘可行,特别对直线边缘检测效果较好。但要用于进一步分割的焊缝缺陷边缘,需要将分形方法与其它方法相结合。

全自动无模版型磨边机采样系统设计

设计了一采用CCD数码相机原理对镜框、撑片及模版采样的系统;该系统通过CCD图像传感器采集镜框、撑片及模版的图像,经过图像处理,对边缘检测后的灰度图像通过灰度直方图法确定其边缘轮廓,整个系统采用数码相机成像原理,由像与物的关系,可知实物轮廓尺寸;介绍了系统的原理、组成及所得图像处理方法,给出了边缘检测的算法及系统的软件流程图;经过多次实验,此种检测方法得到的镜框尺寸与实物精确匹配,误差仅为1个像素。

一种有效的盒维法及其在焊缝图像边缘检测中的应用

分形维数是一个很有价值的特征,可用来描述粗糙的、具有自相似特征的图像。这些特征已经被用在纹理分割、图像压缩、形状分析以及其他方面。本文提出了一种有效的局部盒维数的计算方法,并把它应用在焊缝的X射线图像上,试验结果表明,局部盒维数是边缘区域的重要特征,能够为焊缝的分割提供重要的信息。

数控车床的一种对刀方法

针对实验室使用的经济型数控车床试切法对刀进行改进。根据实验室现有条件 ,采用压电片作为敏感元件 ,设计一种对刀仪。介绍了对刀仪的结构、原理、使用方法及优缺点。经验证 ,该对刀仪可达到要求的对刀精度 ,而且对刀迅速 。

烤烟发病叶片高光谱特征分析

为推进高光谱遥感技术在烟草病害监测和病害预测上的应用,利用野外光谱仪在山东省费县烤烟种植区研究了发病烤烟叶片与健康烤烟叶片的高光谱反射率特征。研究发现,烤烟病叶与健康叶片的光谱反射率有明显差异,病叶的高光谱反射率明显高于健康叶片;在550 nm处,随着叶片发病程度的增加,绿峰有向红光方向移动的趋势。随着病情程度的增加,烟草单叶光谱的红边位置向短波方向移动,即红边斜率减小,红边发生"蓝移";病害越重,蓝移越明显。利用高光谱遥感技术,可以预测和监控烤烟病害的发生及蔓延。

三峡水库小江流域消落区的植物多样性研究

为了解三峡水库运行初期消落区的植被状况,2009年5月、7月和9月对小江流域消落区高程150、160和170m处植物的种类组成、生物量和多样性等特征进行了调查与分析。结果表明,小江流域消落区维管束植物共有140种,隶属于38科113属,以草本植物或旱生植物为主。群落优势种主要有香附、苍耳、小白酒草、狗牙根等18种。生物量均值999.9g/m2,变幅140.7～2055.6g/m2;烘干重均值310.7g/m2,变幅为26.5～932.6g/m2。植物多样性Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数等均在5月最小,7月最大,9月略下降,在高程150m处最小,160m处最大,170m处次之。并对小江流域消落区植物的演替趋势、生态恢复、影响因素和利用前景进行了初步探讨。

联合保鲜体系在冷鲜鸭肉中的评价与应用

为抑制冷鲜肉被微生物污染而腐败变质,目前普遍认为将不同的保鲜方式进行有效的联合对冷鲜肉的保鲜更有效。以菌落总数、肠杆菌数、p H、TVB-N值为指标,比较真空联合乙酸、真空联合曲酸、真空联合乙酸和曲酸、气调联合乙酸、气调联合曲酸、气调联合乙酸和曲酸6种体系对冷鲜鸭肉的保鲜效果。结果表明,真空包装联合乙酸、气调包装联合曲酸两种保鲜体系保鲜效果均较好,能够将冷鲜鸭肉货架期从6 d延长到12 d,选择气调联合曲酸处理不同的冷鲜分割鸭制品,胸脯肉、小胸肉、鸭全腿、鸭脖、鸭翅在4℃的货架期有所延长。

冷鲜五花肉中假单胞菌预测模型的建立与验证

为了建立冷鲜五花肉中假单胞菌的生长预测模型,采用选择性培养基CFC琼脂对假单胞菌进行平板计数。利用Gompertz模型拟合0、5、10、15、20℃下冷鲜五花肉中假单胞菌的生长曲线,得到假单胞菌生长预测一级模型;生长预测二级模型以平方根模型、Arrhenius模型拟合一级模型中所得动力学参数。结果表明：一级模型中回归系数R2〉0.99,准确因子（Af）、偏差因子（Bf）都接近1.0,延滞期（LPD）1.6996~0.1212,最大比生长速率（U）0.5782~3.3751。二级模型中平方根模型对延滞期和最大比生长速率回归系数R2为0.9825和0.934均略高于Arrhenius模型。可用平方根预测0~20℃范围内假单胞菌的变化情况,为冷鲜五花肉中腐败微生物的预测研究提供基础。

卤制鸭腿中乳酸菌生长预测模型研究

测定了卤制鸭腿中的乳酸菌在5、10、15、20、25℃条件下的生长情况,并利用Gompertz模型拟合了测定温度下的乳酸菌生长一级模型和乳酸菌生长状况。结果表明:模型拟合的R2都大于0.99,利用平方根模型描述温度与最大比生长速率和延滞期的关系,建立了乳酸菌在鸭腿基质上的生长预测二级模型,方差分析表明二级模型拟合显著。模型可用于预测5～25℃范围内乳酸菌在鸭腿上的生长变化情况,为卤制鸭腿中腐败微生物的预测研究提供参考。