基于改进U-Net网络的多尺度番茄病害分割算法

针对当前农作物病害分割与识别模型病斑分割精度低、数据集不充分、训练速度过慢等问题,构建了一种基于改进的U-Net网络多尺度番茄叶部病害分割算法。在U-Net网络结构基础上进行改进,减小图像输入尺寸,在编码器中使用非对称Inception多通道卷积替换传统卷积,实现多尺度提取病害特征,提升模型准确度;在解码器中加入注意力模块,关注番茄病害边缘,减小上采样噪声;引入GN加速模型收敛,并将改进U-Net网络用在PlantVillage数据集上进行预训练,提高模型的分割准确度和速度。改进后的方法准确率、召回率和MIoU分别为92.9%、91.1%、93.6%,实验结果表明,该方法能够有效地提高模型对番茄的病害分割性能。

移动机器人在复杂环境下的动态路径规划方法研究

该文研究的是机器人在复杂环境下的路径规划方法。使用栅格法对路径环境进行建模,确定环境中的静态障碍物信息。整个避障算法分为全局静态避障和局部动态避障,采用改进后的蚁群算法对全局信息进行规划,确定出一条最佳的全局路径,接下来运用改进的人工势场算法预测环境中的动态障碍物信息,并做出避碰规划。最后用仿真实验对该算法进行验证,验证结果为在静态和动态障碍物同时存在的环境下,文中算法能规划出一条较好的无碰路径。

基于Labview的盘形闸间隙报警系统上位机监控界面设计

盘形闸间隙监测报警系统在矿用设备的安全中起着重要地作用,近年来,大家针对盘形闸工作间隙的检测系统做过大量改进和创造。LABVIEW由美国国家仪器(NI)公司研制开发,在开发测量和控制系统的搭建上效果显著。世界各地用其进行开发测量的人越来越多,它的作用也日渐被各方学者认可。该文主要介绍使用Lab VIEW软件设计盘形闸间隙报警系统上位机界面,由其向单片机发送信号,单片机收到后将数据反馈,并在显示界面进行实时显示,当超过预期报警值时进行报警,同时对采集到的数据进行处理和后期加工,此次设计对盘形闸的工作间隙检测在合理范围内起到重要作用。

便携式竖井罐道间距测量仪

针对目前竖井罐道间距测量方法存在效率低、测量不方便、精度不高的问题,设计了一种便携式竖井罐道间距测量仪器。该仪器以单片微处理器为核心,采用高精度小型激光传感器精确测量两侧刚性罐道的距离,通过高精度小型气压传感器采集气压数据经单片微处理器转换为矿井深度完成对采样数据的标定,最终以图形的形式显示在上位机上。

基于STM32的电容式角度检测系统

该文介绍了一种电容式角度测量装置,利用平行板电容器原理,当角度发生变化时,平行板电容的相对面积变化,导致电容发生变化。基于Pcap01芯片测量电容信号,在STM32F405芯片上实现电容角度转换,实现角度0~90度测量,给出了硬件电路和软件结构设计,使用Labview作为上位机界面实时检测和记录角度。实验表明,达到了较高的精确度和较小的测量误差。

基于FreeRTOS和MQTT的海洋监测网络框架

设计基于实时操作系统的海洋监测网络框架,用于实时监测海洋信息,保护海洋环境。采用STM32单片机应用实时操作系统Free RTOS实现,通过各种传感器在海下采集数据,并使用MQTT协议(消息队列遥测传输)进行数据传输,实时监测海洋环境。通过在Free RTOS操作系统上进行任务设计,并对海流计、水深计采集的数据进行传输,最终实现海洋环境实时监测。

基于矢量水听器姿态修正的电子罗盘系统设计

矢量水听器获取质点的矢量信息时,要求该质点的坐标系保持恒定,而海洋环境复杂多变,矢量水听器的姿态容易发生变化,因此姿态修正成为矢量水听器应用过程中的一个重要问题,为此设计了一套电子罗盘系统。该系统体积小、测量精度高达0.1°,超低功耗,实验数据证明,利用罗盘进行姿态修正,可以大幅度提高矢量水听器方位估计稳定性。

面向边缘计算的选煤厂刮板检测方法

针对目前选煤厂刮板检测方法计算量较大,且运行在低功耗、低成本的嵌入式Jetson Nano上,存在执行效率低、实时性差等问题,提出了一种可并行化Hough变换的面向边缘计算的刮板检测方法。首先对刮板图像进行预处理,然后采用Hough变换算法实现刮板检测并计算刮板角度,若刮板角度小于设定阈值,则报警,若在阈值范围内则显示正常。在刮板检测中,将Hough变换并行化并采用零拷贝传输数据,同时将刮板检测的整体流程设计成CPU和GPU协同工作模式,即刮板图像预处理环节运行在CPU端,将可并行化的Hough变换运行在GPU端。该模式下,可以充分利用Jetson Nano中的硬件资源,从而在Jetson Nano中实现刮板的实时检测。实验结果表明,在Jetson Nano中,分辨率为960×540下的刮板图像,采用可并行化的Hough变换算法比原Hough变换检测速度提升了10倍,帧率可达17帧/s,刮板角度准确率达96.3%,满足实时性要求。

基于LoRa的固定式罐道间距测量仪

为了实时测量罐笼运行时煤矿罐道的间距,同时解决目前煤矿罐道测量工作操作复杂、精度不高的问题,研究出了一种基于LoRa通信方式的低功耗固定式罐道间距测量仪器。该仪器采用低功耗、远距离的窄带通信技术LoRa,通过自组网的方式,不但能实时上传罐道间距数据,而且可以组网其他终端,并结合低功耗芯片STM32L476,实现以较小数据量在矿区复杂场景的超远距离实时通信要求。