基于卷积神经网络的桥梁裂缝识别和测量方法

为了提高桥梁裂缝检测水平,解决目前手工检测费时费力和传统图像处理方法需要人工设定参数的问题,提出一种基于改进GoogLeNet的桥梁裂缝检测算法。首先,构建了一个较大规模的桥梁裂缝数据集RLH(Retinex-Laplace-Histogram equalization)用于模型的训练和测试。其次,基于原始的GoogLeNet模型,采用归一化的卷积核改进了inception模块,采用三种改进方案修改网络开头,去掉第七个及以后的inception层,建立桥梁裂缝特征图像分类系统。最后,利用滑动窗口精准定位裂缝并结合骨架提取算法计算裂缝的长度和宽度。实验结果表明,改进的GoogLeNet网络与原始GoogLeNet网络相比,识别准确率提升了3.13%,训练时间减少为原来的64.6%。另外,骨架提取算法能够考虑裂缝的走势,计算宽度更加准确,且最大宽度和平均宽度都能计算。综上所述,所提分类和测量方法具有准确度高、速度快、定位准确、测量准确等特点。

四旋翼飞行器姿态稳定自适应控制研究

常规控制器对于四旋翼飞行器在复杂环境中的控制效果不理想,即使处在稳定状态但其超调量大、调节时间较长,而自适应控制则可以快速调节。针对在一些复杂的飞行环境中负载和某些参数发生改变的问题,提出了一种基于模型参考自适应控制(MRAC)的解决方法;设计了结合PID控制的自适应高度控制器,并设计了自适应补偿器消除飞行器在负载和转动惯量改变时所导致的影响,提高系统的抗干扰能力和自我调节能力。仿真结果表明了该控制方法的有效性,并且在负载和转动惯量变化时,改进方法对四旋翼飞行器仍能取得良好的控制性能。

人工鱼群与遗传混合算法在无人艇路径规划中的应用

为了使水环境监测无人艇在监测和采集水样时能有效躲避静态障碍物,且以最优或接近最优的路径行进,提出了一种变步长和变视野的自适应人工鱼群算法与改进遗传算法混合的策略,在人工鱼完成觅食、追尾、聚群等行为后,进行遗传算法的操作。通过指数函数型衰减函数使算法前期视野和步长很大,后期视野和步长很小,提高算法的运行效率和精确性;在基本遗传算法中加入精英选择策略和保护、淘汰算子,得到全局最优解。仿真结果表明,混合算法有效克服了单一算法容易局部收敛的缺点,收敛速度快,能有效得到最优路径,计算精度高。

模糊自整定PID在四旋翼飞行器姿态控制中的应用

四旋翼飞行器的结构简单以及对飞行环境要求低的优势,使其应用极其广泛。四旋翼飞行器的姿态控制是决定飞行性能的关键,目前,应用较成熟的控制方法仍为PID控制,但是四旋翼飞行器的姿态之间存在非线性的耦合,使得控制参数整定有难度,PID控制器对其姿态的调整会出现较大的超调量,或者较长的调节时间。该文综合了模糊控制和PID控制各自优势,设计了模糊自整定PID控制器,能够实现参数的自整定。仿真结果显示,所设计的控制器能够有效抑制系统超调量,提高响应速度。

基于四旋翼飞行器的空气参数检测系统设计

针对高空环境、危险环境中有害气体检测困难等问题,本文设计了一种基于四旋翼飞行器的环境参数检测系统。在对四旋翼的姿态控制进行深入研究的基础上,对PID控制与模糊PID控制算法进行了仿真分析,验证了模糊PID控制的快速性和平稳性。飞行器搭载空气参数检测模块,在天津地区进行了飞行实验,结果证明该系统飞行稳定、操作方便、能够有效地检测环境的温度、湿度、CO浓度、CO2浓度及空气中的烟雾浓度。利用此检测系统,可以使工作人员远离危险环境,通过无线遥控设备对空中及工业现场的五种环境参数进行检测。

手指静脉特征提取分析与对比

针对手指静脉特征提取,首先通过对比度受限自适应直方图均衡化(CLAHE)的方法,对图像进行预处理,增强对比度,再对采用Gabor滤波器、重复线性跟踪和最大曲率法3种特征提取方法提取的静脉图像进行了对比,从结果看出Gabor滤波器效果较好。

“检测技术”课程学生实践创新能力培养

“检测技术”是人工智能、自动化等专业的基础课。针对传统教学过程中教师讲授为主,学生被动接受的局限,本文提出一种以注重实践应用为目的,通过项目方式引导,培养学生主动实践创新能力为宗旨的教学模式改革。课堂内外采取多种方式提升学生动手实践创新能力。实践表明,这些措施有效激发了学生学习动力,获得良好效果。

基于Patch的多标签CSA-DNN手指静脉质量评估

指静脉生物识别技术已被广泛研究用于个人认证.针对质量差的图像中的虚假和缺失功能可能会降低系统性能的问题,提出了一种多标签深度神经网络(CSA-DNN).在生物特征质量评估的主要目标(即验证错误最小化)的驱动下,假设在验证系统中错误地拒绝低质量图像,并且对低质量图像进行图像配准后转换成高质量图像进行身份识别.基于该假设,低质量图像和高质量图像被人工标记.在结构上引入通道空间注意力(CSA)模块增加特征学习能力,并将图像分成各种block,以增强网络鲁棒性.随后,估计来自测试图像的每个block的质量,再根据多标签预测的结构,采用B样条配准与融合滤波的方式将低质量图像变换为高质量图像,从而提高系统识别率与利用率,最后使用该算法在两个大型公共数据集上面测试,实验结果表明,采用该算法达到了最高准确率为92.5%,静脉身份验证最高精度为93.7%,图像最高利用率为98.5%的高效评估性能.

基于EMD-EKF的异步电机效率优化控制研究

首先分析了传统效率优化方法存在的问题,如系统本身的非线性和变参数的问题,使得在运行参数变化的复杂条件下,导致难以实现系统的最佳效率。然后,分析了EMD-EKF的特点和计算方法,说明采用结合卡尔曼滤波和EMD方法,可以有效地利用各自的优势,提高估计的准确性,使损耗降到最小。对运行时有较大变化的参数进行在线优化,并最终通过仿真和试验验证了方案的有效性。

基于改进Canny算子和Hough变换的QR码图像校正

在QR码图像的识别中,图像的倾斜会给整个识别过程带来一定程度的误差。考虑到传统Canny算子检测对于去除局部噪声的效果并不是很理想,提出了一种基于自适应中值滤波的Canny算子边缘检测方法,再结合Hough变换标识出直线段并计算出倾斜角度,最后用双线性插值算法对QR码图像进行旋转校正。将其在Matlab平台上进行验证实验,结果表明,改进的Canny算法有效地去除了图像噪声,并能够准确地完成了QR码图像的旋转校正。

模块钻机平台数字化管理系统的研究

模块钻机以其结构合理、便于安装和运输等优点,正在取代传统采油钻机,被越来越广泛地应用于海洋采油领域。但由于其模块化设计,也存在系统的自动化程度低、整体监控管理难度大等问题。通过数字化管理系统的建设,实时监测现场数据,实现数据资源共享,可以在很大程度上提高系统的控制水平和工作效率,也便于专家在控制基地对数据进行分析和处理,为石油开采提供有效的安全保障和服务。

地铁系统自动售票机的售票方式及技术研究

地铁系统是目前国内外大中城市解决交通拥堵问题的主要途径,自动售票机作为地铁系统的重要一环设备,其功能直接影响地铁的运营效率。通过对国内外主要城市现有自动售票机的典型售票方式总结对比,分析出国内地铁售票系统在计费方式、票证种类和支付方式等方面一系列的共性问题,并对现有应用于商业领域的支付技术作了简要介绍,最后针对地铁售票系统现有问题提出了技术改进的可行方案,且重点针对支付方式提出了创新性的解决方法。

四旋翼飞行器模型参考自适应容错控制

针对四旋翼飞行器执行器发生故障同时存在扰动时的姿态控制问题,设计了一种基于模型参考自适应(MRAC)的容错控制器。通过分析四旋翼飞行器的动力学特性,将执行器故障以加性因子的形式加入系统模型中,得到执行器故障下的动力学模型。所设计控制器的自适应律由参考模型和执行器故障下的模型的误差信号驱动,可实现较好的姿态控制。利用Lyapunov的分析方法证明了所设计控制器的渐进稳定性,最后在Matlab下进行了仿真实验。仿真结果表明,系统能克服扰动且在执行器故障下可良好地跟踪参考姿态角,验证了该算法的可行性和有效性。

基于动态种群分布的双变异优化FastSLAM算法的改进

针对自适应粒子群FastSLAM算法的特点,设计了一种改进的FastSLAM算法。采用动态种群分布策略来改善粒子分布,并且引入动态双变异算子,将它应用到无人车的FastSLAM算法中,形成一种基于动态种群分布双变异优化算法的FastSLAM算法。通过对粒子种群的实时状态估计来“增减”粒子,并根据大概率的最差适应度变异对惰性粒子重新初始化,增加搜索空间,增加粒子多样性的同时有利于算法的全局收敛。小概率的最优适应度变异加强最优解附近范围的搜索性能,增加种群多样性,使算法有效跳出局部极值。最后在MATLAB仿真平台通过测试函数确定参数并将FastSLAM算法、基于自适应粒子群优化的FastSLAM算法和改进后的算法以无人车的路径偏差和运行时长两个参考量进行了对比,实验结果表明:基于动态种群分布的双变异优化FastSLAM算法在估计精度、搜索性能和运算效率方面在无人车的实际运用中都较为优秀。

基于自适应粒子群优化FastSLAM算法的改进

快速同时定位与建图(FastSLAM)算法中的重采样过程会带来粒子退化和粒子多样性减弱问题,为了改进算法的性能、提高估计精度,针对FastSLAM算法的特点,设计了一种改进的FastSLAM算法,将FastSLAM算法中的粒子滤波部分用自适应粒子群优化算法来代替,并且引入了粒子的筛选区间,通过改善算法初期的粒子分布情况,以及采用交叉变异操作这种自适应优化策略来对粒子种群进行调整.最后在MATLAB仿真平台针对三种算法进行了对比并验证改进后算法的优越性,实验结果表明基于自适应粒子群优化的FastSLAM算法在估计精度和计算效率方面都具有较好的性能.

语文阅读教学中的主问题设计

2012年8月末，“黑龙江省垦区第四届‘创新杯’初中语文教学展示活动”在锦河农场学校举行，该活动以“教研团队论坛”“教师综合素养大赛”（共考核“听”“说”“读”“写”“才艺”五项内容）和“教师专业成长报告”三大项目为展示内容，旨在提升垦区初中语文教师的素质，提高垦区初中语文教学质量。

模型预测控制方法在抑制Ⅱ型飞行员诱发振荡上的应用

当速率限制器饱和时,其输出相对输入会产生相位滞后和幅值降低.基于模型预测控制(MPC)方法设计了控制器,将速率限制条件转化为系统输入的约束条件,从而最大限度地克服由速率限制器饱和引发的Ⅱ型飞行员诱发振荡(PIOs).分析了在正弦输入信号作用下控制器对系统相位的影响,并将控制器应用于人—机闭环系统进行仿真.结果表明,MPC控制器可使输出相位超前,PIOs未发生时可辅助飞行员消除系统误差,振荡条件下可完全克服速率限制器的影响,有效抑制PIOs发生.

神经网络方法及其在非线性时间序列预测中的应用

在介绍神经网络方法后，对其应用于非线性时间序列预测进行了探讨。通过实例验证。