汽车智能驾舱驾驶疲劳检测系统设计

疲劳驾驶是影响交通安全的主要因素,当前疲劳驾驶的检测方法普遍存在设备体积大、侵入性强、实时性差等弊端。文中设计的基于FPGA的疲劳驾驶检测系统,首先利用区域长宽比改进YCbCr人脸分割算法,提高算法在驾驶环境中对于人脸的辨识度;然后建立动态视频人眼跟踪模型,在人脸范围内定位人眼位置,采用三帧差算法检测眨眼动作,以眨眼率作为疲劳的评价指标,对司机状态进行实时监控;最后利用FPGA芯片完成实时图像数据的处理和疲劳驾驶检测。实验证明,该系统具备在光线昏暗和佩戴眼镜等场景下检测疲劳状态的能力,并且检测系统充分发挥FPGA芯片数据并行处理优势,具备体积小、速度快、集成度高,通电即可工作的特点,有利于在狭小的驾驶舱环境部署,具有一定的工程应用价值。

基于多传感信息融合的移动机器人定位与环境感知技术

本文针对移动机器人在复杂环境中的定位精度低和环境感知性能差的问题,基于IMU、GPS检测机器人自身位姿信息,基于激光雷达和RGB相机感知环境信息,开展机器人位姿信息与环境感知信息分层级融合的关键技术研究。在位姿信息融合层,通过粒子群优化算法优化BP神经网络,在基于优化后的BP神经网络改进无迹卡尔曼滤波实现INS与GPS松耦合的组合导航,减小INS元件IMU的偏置和噪声,且利用训练好的神经网络在GPS信号失锁的情况下输出预测信息对惯导系统进行误差校正,输出更精准的速度信息与坐标信息作为绝对位置约束;在环境感知融合层,将补偿后的IMU预积分测量值、加速度和角速度分别与视觉里程计和激光里程计进行二级融合,实现了机器人实时精准定位和更精细的环境地图构建。最后使用真实采集的轨迹对多传感信息两级融合的算法进行验证,实验结果表明该算法提升了机器人定位的准确性与环境感知性能,机器人运动轨迹与原真实轨迹的最大误差为1.46 m、最小误差为0.04 m,平均误差为0.60 m。

普通地方高校专业学位硕士研究生创新与实践能力培养探索与实践

随着专业学位硕士研究生招生人数持续高速增长,提升专业学位硕士研究生的创新与实践能力已成为普通地方高校培养应用创新型研究生的关键。本文针对目前普通地方高校在专业学位硕士研究生创新与实践能力培养方面面临的挑战,以重庆科技学院电气工程学院“油气在线分析与控制工程”方向的专业学位硕士研究生为研究对象,开展提升专业学位硕士研究生创新与实践能力的探索研究;在培养方案、课程体系与教学方法,实践实习环节,指导教师队伍水平和评价体系等方面进行全方位改革探索与实践。基于行业背景与办学特色,构建工程应用创新型研究生培养方案;以企业需求为导向,全面优化课程体系;以能力提升为目标,改革课程教学方式;构建校企联动的实践创新平台与实习实训基地;不断加强指导教师队伍建设,提升导师专业化水平;不断建立健全创新与实践能力培养评价体系,强化研究生创新与实践能力培养目标的评价和监督。通过不断的探索与实践,我院专业学位硕士研究生的创新与实践能力的提升成效显著;为普通地方高校应用创新型专业学位硕士研究生的培养提供借鉴与参考。

基于F-P滤波器的光纤光栅解调和标定

探讨了基于F-P滤波法对光纤光栅波长解调和标定的方法。把信号电压整形为矩形脉冲信号进行解调和标定,用这种方法进行波长解调有很高的精度和稳定性,根据该方法设计的波长解调器已广泛应用于大型多点安全监测工程。最后,给出具体的波长解调和标定的实例,精度可达到±2 pm。

面向工程应用的工程光学教学改革与实践——以重庆科技学院工程光学课程为例

工程光学是一门工程性、技术性和实践性都很强的课程,强化工程光学课程教学对学生提高实践和创新能力非常重要。分析了重庆科技学院"工程光学"课程教学过程中所出现的问题,对课程的理论教学与实验教学内容、教学方法与手段、课程考核内容与考核方式等方面进行了若干教学改革与实践。通过课程教学改革,激发了学生的学习兴趣与创新意识,提高了学生的工程应用能力和综合素质。

虚拟环境热触觉的显示装置与材质识别实验

基于半无限体模型,研究了热触觉感知的机理.设计了热触觉显示装置,通过控制半导体制冷器的温度变化来实现热触觉显示.该装置的控温范围为-10～60℃,温度分辨率和精度分别为0.02和0.1℃,升温或降温速率大于10℃/s.定制了柔性镍金属薄片式温度传感器,尺寸为8 mm×20 mm×0.6 mm,时间常数τ<0.15 s.检测了手指与物体接触面处手指皮肤的实时温度变化,并基于此温度变化控制热触觉显示装置,使热触觉接触面的温度变化无限逼近真实热触觉的手指皮肤的温度变化,从而复现人手指触摸真实物体的热触觉.开展了虚拟环境材质识别实验,材质识别正确率在70%以上.实验结果表明,该热触觉显示装置和热触觉复现方法能够复现真实的热触觉,有很强的真实感和沉浸感.

数字光电耦合器隔离性能及动态特性测试仪

针对光电耦合器应用过程中对其隔离性能及动态特性的测试需求,使用ADuc841微控制器设计了一种数字光电耦合器快速测试仪。介绍了基于DC-DC变换器输出高电压测试光电耦合器的隔离性能和使用变频、变宽的脉冲串测试其动态特性的基本原理,给出了测试仪的硬件组成和软件实现方法。该测试仪已用于I/O卡的生产过程,表明该测试仪能够快速测试光耦的隔离电压及其动态特性。

碳纳米管光电器件光学特性的电磁模型研究

针对基于碳纳米管阵列构成的光电器件,建立基于场效应器件结构的电磁散射模型,对其光电吸收特性进行了仿真分析。模型仿真结果表明,当碳纳米管阵列间距为入射光波长的整数倍时,碳纳米管的吸收功率达到峰值,当在两个波长之间,吸收功率按线性衰减,对应于入射光的不同倍数波长的吸收功率的峰值随波长的增加而线性衰减。在吸收功率峰值附近,吸收功率随阵列周期间距的变化而敏感。

基于单片机控制的输出连续可调开关电源的设计

首先介绍基于单片机控制的输出连续可调开关电源的基本原理,并在此基础上详细介绍这种开关电源的硬件系统结构、软件设计流程和控制算法,以及采用软件的方法实现PWM和PFM调节,从而使系统的电压输出连续可调。

用F-P滤波器实现多通道分布式光纤光栅传感系统并行解调

利用可调光纤F-P滤波器设计了两种多通道分布式光纤光栅传感系统的解调方案,其中四通道分布式并行解调方案可高精度并行解调上百个外界被测信号,该方案已被武汉理工大学广泛应用于大型多点监测工程中。

基于机器视觉的维氏硬度测量

设计了基于机器视觉的维氏硬度测量系统,提出了一种维氏硬度测量算法。基于位置聚类的方法,对压痕边界的边缘点进行有效提取与归类;先后两次基于最小二乘法对压痕边缘拟合,首先通过边缘拟合确定边缘直线的粗略位置,然后根据一次拟合方程剔除干扰点,再次拟合获得精准的边缘直线;为了有效的提高维氏硬度测量的精度,先对刻度线图像进行校正,获得了垂直于水平位置的刻度线图像后,再获取实际像素宽度。实践表明,该算法稳定性好、精度高,很好的满足了工业应用要求。

光谱吸收型光纤气体传感器解调系统的研究

提出了一种基于计算机的光纤气体传感器谐波检测的实验室解调方案。系统采用分布反馈式半导体激光器和数据采集卡,并利用所设计的解调软件进行信号解调,实现了气体浓度的谐波检测,并能实时显示采集波形及分析波形。

控制工程专业学位硕士研究生创新实践能力培养体系研究——以重庆科技学院为例

在“新工科”背景下,专业学位硕士研究生创新实践能力培养是当前高等教育人才培养的重要内容之一。结合新经济对控制工程专业学位硕士研究生创新实践能力提出的新要求,分析了控制工程专业学位硕士研究生创新实践能力培养存在的问题。提出从能力标准、课程体系、教学方式、资源平台以及人才质量评价等方面进行改革与创新,构建控制工程专业学位硕士研究生创新实践能力培养体系。以重庆科技学院为例,介绍了学校的改革思路、具体做法和实践经验。

光谱吸收型光纤气体传感器解调系统的研究

研究了一种基于计算机的光纤气体传感器谐波检测的实验室解调方案,采用分布反馈式半导体激光器和数据采集卡,设计了解调软件进行信号解调,实现了气体浓度的谐波检测,并能实时显示采集波形及分析波形,有很大的实用价值。

自动化专业双目标应用型人才培养模式探索——以石油、冶金行业为依托

应用型人才是我国经济发展的客观需要,是全面建设小康社会的人才保证,是应用型本科院校的使命。如何依托行业,有效地探索应用型人才的培养模式,将应用型人才的实践能力落到实处,是新兴的应用型本科院校面临的挑战。以重庆科技学院为例,探讨了行业导向的双目标应用型人才培养模式,分析了"模块+双重目标"型人才培养方案及特点。

光谱吸收型光纤气体传感器及解调系统

基于光谱吸收型气体传感器的传感机理,搭建了实验平台,研究了基于一、二次谐波幅度比值法实现气体浓度检测的可行性,设计了一种新型的光纤气体传感器;基于32位嵌入式软核处理器NiosⅡ和FPGA技术设计了光纤气体传感器的解调系统。实验结果表明,该光纤气体传感器及其解调系统具有易维护、高速、高分辨率、高精度等优点。

问题导向的“油气在线分析理论与方法”教学模式研究

提高研究生运用理论知识解决实际工程问题的能力,是工科研究生培养的关键问题。该文采用问题导向的教学模式,以案例教学、现场仿真实验等教学方法培养学生的创新思维与实践能力,并提出教学效果评价方法,探索了一条培养学生工程实践能力和创新能力的有效途径。

ARM9微控制器LPC3180的软硬件平台设计

介绍以PhilipsLPC3180微控制器为核心的嵌入式软硬件平台设计;对系统设计的硬件部分和软件部分进行详细的分析,并针对LPC3180芯片特性着重讨论了其软件系统构建以及系统启动流程。实验结果表明,LPC3180嵌入式系统平台结合片内硬件浮点运算单元,具有高性能的浮点运算处理能力,可满足复杂的嵌入式应用场合的要求。

VHDL教学实践与探索

VHDL是一门工程性、技术性和实践性都很强的课程，强化VHDL教学对提高学生实践和创新能力非常重要。结合多轮课程教学实践，分析了VHDL教学实施的具体环节，指出了教学过程中出现的问题，并对VHDL教学改革进行了若干探索。

光纤气体传感器解调系统软件研究

利用气体分子的吸收光谱,采用分布反馈式半导体激光器(DFB LD)作为光源,使用拓普公司数据采集卡PCI-10016,研究了一种基于计算机的光纤气体传感器谐波检测的实验室解调方案,设计了解调软件进行信号解调,实现了气体体积分数的谐波检测,并能实时显示采集波形及分析波形,检测分辨力可达30×10-6,有很大的实用价值.