基于CNN-BiLSTM-SA网络的人类活动识别

针对传统的神经网络对人类活动行为识别精度不高的问题,本文提出了一种基于双通道机制的卷积神经网络叠加双向长短期记忆网络和自注意力的混合网络模型(convolutional neural network-bi-directional long short-term memory-self-attention,CNN-BiLSTM-SA)。首先将数据集中的加速度和角速度数据作为网络的两个输入,然后使用卷积神经网络叠加双向长短期记忆网络的模式搭建系统,最后引入自注意力机制增强系统的分类能力。实验结果表明,在UCI-HAR数据集中,本网络的平均F 1分数达到98.6%,平均准确率达到98.4%,比卷积神经网络叠加长短期记忆神经网络模型(convolutional neural network-long short-term memory,CNN-LSTM)收敛速度更快并且准确率提高了4.2%,在人类活动识别方面,具有更广阔的应用前景。

采用融合的U-net模型连续无创动脉血压预测方法

持续的血压监测有助于心血管疾病的诊断和治疗。由于目前使用机器学习和深度学习通过人工提取特征参数来预测血压的方法,无法重建完整的血压信号,提出了基于融合的U-net模型的连续无创动脉血压测量方法。首先将原始光电容积脉搏波(PPG)信号作为输入,减少人工提取特征参数的误差;然后使用U-net网络重构动脉血压信号,为进一步提高预测血压波形精度,将重构的血压信号作为MultiResUnet网络的输入,采用MultiRes模块从数据中学习不同特征,Res Path模块缓解编码器和解码器之间的语义差异,使得模型学习变得更加容易。融合的U-net网络在MIMIC-Ⅲ数据集中的受试者评估中预测的动脉血压(ABP)波形与实际波形高度相关。计算出的收缩压(SBP)、舒张压(DBP)和平均压(MAP)的平均绝对误差分别为2.20±4.30 mmHg、1.82±3.146 mmHg和2.25±2.86 mmHg,且该方法符合美国医疗仪器促进协会(AAMI)的标准,同时在英国高压协会(BHS)标准中达到A级。

基于改进GA-BP神经网络的压力传感器校准方法

针对压力传感器在实际使用过程中由于温度漂移现象导致输出精度不高的问题,提出了基于改进遗传算法(genetic algorithm,GA)优化反向传播(back propagation,BP)神经网络的校准方法。该方法主要改进了遗传算法的初始化种群和遗传算子,并引入了t分布扰动。将压力传感器模组的输出电压和温度电压作为输入,通过遗传算法计算出一组最优的初始权值和阈值并建立BP神经网络模型,最后将训练好的神经网络模型移植到传感器模组的调理芯片并进行实验验证。结果表明,该方法有效地降低了温度对压力传感器输出的影响,经过算法校准后压力传感器的全量程相对误差为0.01%FS,零点漂移为8.444×10^(-6),灵敏度漂移为2.055×10^(-6),校准效果优于其他算法。

基于树莓派的人脸识别门禁系统

提出了基于树莓派4B和百度智能云的人脸识别智能门禁系统,该系统由云端服务器、PC机、门禁控制三部分组成。硬件部分以树莓派为平台,搭载HC-SR501人体红外感应模块、CSI摄像头、蜂鸣器、发光二极管等硬件设施,实现以人体红外感应模块为触发机制的节能门禁系统,以WIFI模块连接百度智能云,通过将摄像头采集到的图片信息进行图像编码上传到云端,云端进行图像对比返回信号来控制整个系统进行工作;软件部分采用与树莓派兼容性最好的Linux系统,使用Python进行编写,系统会对访客数据进行双重备份,一份传输至使用者移动端,另一份保存在系统后台。通过实验测试,该系统识别精度高、造价低廉,有利于对当前市场的人脸识别门禁系统进行一定的改善。

基于精英反向学习的GA-BP神经网络的压力传感器校准

针对压力传感器模组的输出精度校准问题,文章采用了通过精英反向学习策略来改进遗传算法优化BP神经网络的方法来提高压力传感器模组的输出精度。在BP神经网络算法的基础上,通过结合精英反向学习的思想,提高算法的全局搜索寻优能力。具体为通过精英反向学习策略去获得染色体的反向解,并通过适应度函数大小来获得更加优质的染色体从而构建新一代种群。通过实验测试表明,结合精英反向学习策略的GA-BP神经网络方法的输出结果精度高于BP神经网络法。并且相对于传感器厂商所用的传统最小二乘法拟合而言,这种方法的传感器校准精度更高。

基于STC单片机的红外遥控设计

红外遥控属于无线、非接触控制中的一类,其优点显著,如成本低,功耗低、易编码和解码,信息传输可靠,对周围环境影响小等[1]。在日常生活中,大多数家用电器都采用红外线遥控技术,并且在计算机系统中也得到了更多的应用。本设计通过STC单片机编写NEC和RC-5两种协议的编码,通过按键实现两种协议的转换,并在LCD显示屏上显示当前所发送的协议类型。

徐州PM2.5污染现状及环境改善问题研究

根据徐州市一年的具体监测数据分析徐州市环境空气PM2.5的污染现状,通过监测指标与PM2.5的关系对PM2.5形成因素进行定性分析,并考虑风速、温度等因素建立简单的高斯烟雨模型研究PM2.5扩散的一般规律,对现阶段徐州市空气污染物的治理分别从政治、经济和技术角度提出具体的防治对策。

基于示波法的血压测量方法设计

伴随着人民的生活水平提高,饮食结构的丰富,心脑血管疾病的发病率也在逐步上升,高血压是心脑血管疾病最主要的风险因素,因此血压对人们变得越来越重要。血压的检测变得格外重要,对于检测血压不仅在医院中的检测更重要的是在于日常家庭的监护。因此使用便捷式电子血压计关注血压的变化是关注身体血压变化的重要途径。本文介绍了一种电子血压计的设计方法:基于示波法的原理,采用软件滤波获得脉搏波的波形,在进行对脉搏波进行拟合查找最大值,最后计算出舒张压和收缩压。与市面上血压计测量方法相比,采用数字滤波降低了血压计的成本,比硬件滤波更加灵活稳定。