高精度多通道激光器恒定驱动电源研究与设计

为了对多个激光器进行可靠性测试,实现分时工作,同时降低驱动电路体积,选用多路选择开关和多路模拟开关以实现多通道下光电二极管PD和雪崩光电二极管APD的切换,通过设置DAC数模转换芯片不同工作点电压,实现一种可以驱动多通道不同型号激光器的恒定驱动电源电路;电路设计中利用深度负反馈原理来提高系统的稳定度,设计了双OPA和MOS管进一步减小漏电流引起的偏差,优化了电压-电流线性度;软件设计中引入强化学习Actor-Critic框架对RBF-PID算法参数自适应调整,缩短系统动态平衡时间的同时具有智能性;实验表明该驱动电源具有输出精度高(<0.1%),稳定性强(0.05%),纹波系数低(<1μA),动态响应时间快,抗干扰能力强等优点。

基于改进YOLOv5的PCB缺陷检测方法

印刷电路板作为电子产品不可或缺的重要组成部分,其市场需求量与日俱增,因此制造无缺陷的PCB具有重要意义;针对PCB缺陷检测中待检测的缺陷目标较小且多数检测目标与背景容易混淆导致的误检漏检,改进的算法在原生YOLOv5算法的骨干网络中引入坐标注意力机制,在颈部网络中引入Transformer Encoder并增加一个适用于小目标的高分辨率检测头,并且将选定锚框的交并比算法部分改为更先进的E-IoU。相较于原生YOLOv5算法,根据算法评价指标精确率,召回率和平均检测精度均值的结果,改进后的算法性能有显著提升,其中平均检测精度均值更是高达98.46%,且检测速度也达到了72.4 Hz,可以满足工业现场对PCB缺陷检测的精度要求。

基于改进Yolov5的花色布匹瑕疵检测方法

花色布匹的瑕疵检测是纺织工业中必不可少的环节,实现快速、准确的花色布匹瑕疵检测对于提高生产效率具有重要意义;针对花色布匹瑕疵检测中大部分瑕疵目标较小、种类分布不均、部分瑕疵长宽比较为极端以及瑕疵与背景易混淆的检测难点,提出了一种基于YOLOv5网络改进的算法模型DD-YOLOv5;在骨干网络中采用上下文变换器网络(CoTNet),增强视觉表示能力;在颈部网络中引入卷积注意力模块(CBAM),使网络学会关注重点信息;在检测环节增加了一个高分辨率的检测头,加强对小目标的检测;并且使用α-IoU代替原网络中G-IoU方法;经实验证明,改进后的算法在花色布匹瑕疵数据集平均精度均值上(mAP)达到了较原生算法相比提升了8.1%,检测速度也达到了73.6 Hz。

基于Gammatone滤波器组的说话人识别算法研究

从人类听觉特性的角度出发,给出了一种基于人耳耳蜗听觉模型的Gammatone滤波器组模型。提出了一种新的Gammatone频率倒谱系数提取的算法,并在高斯混合模型识别系统中进行仿真实验。实验结果表明,采用这种新算法提取的Gammatone频率倒谱系数,应用于说话人识别系统,系统的识别率及鲁棒性都有明显的提高。

基于构件的可配置嵌入式应用程序设计模式

为了解决自动气象站采集器嵌入式应用程序维护、扩展困难的问题,提出了一种基于构件的可配置嵌入式应用程序设计模式,把传统的嵌入式应用程序拆分成功能构件、框架构件、配置构件和解析器,通过组装构件的方式开发应用程序;实验程序实现了数据采集、数据质量控制、数据计算、数据存储和基本的通信协议;并且基于此套设计模式,可以方便地进行气象要素和导出量的配置,或者对软件的功能进行扩展;实验结果表明,此套设计模式大大地提高了嵌入式应用程序的易维护性、易扩展性以及开发效率。

带钢表面缺陷检测方法

为了检测出生产过程中带钢表面缺陷,提出了一种改进的mallat算法对其表面缺陷的检测方法。在小波分解中,大部分小波滤波器长度大于1,分解出的图像是有限长序列,这样原始的mallat算法就会截取一部分滤波器长度作用于有限长序列来实现小波分解,导致重构后的图像失真。解决这一问题的根本方法是构造正交小波基,通过信息熵来确定小波分解层数。对重构后的图像进行二值化,通过形态学分析去除二值图像存在的噪声,得到分割后的缺陷图像。matlab进行仿真结果表明,改进的mallat算法对缺陷图像分割方法是可靠的。

一种基于混合高斯模型的运动目标检测新算法

针对传统的混合高斯模型算法检测时存在较多噪声的不足,提出了一种基于混合高斯模型与三帧差法相结合的运动目标检测算法。该算法首先分别通过混合高斯模型算法和三帧差法各获得一幅前景图像,然后将两幅图像进行逻辑或运算;再对获得的图像进行自适应中值滤波处理,并利用连通域阈值面积去噪法除去剩余的噪声,最终提取出运动目标。实验仿真结果表明,利用该方法可以有效地提高运动目标的检测率。

结合粒子群优化的几何定位算法

通常高精度的目标定位方法依赖于较高密度的无线监控网络,导致其在某些资源受限的环境下无法应用。通过分析链路之间的几何关系,提出一种低成本的几何模型定位算法。在信号发射和接收设备位置已知的条件下,利用链路触发序列和触发时间间隔两个信息,将目标的定位问题转化为链路与近似直线交点的估计问题,最后通过粒子群优化算法进行目标位置求解。实验结果表明该算法在低节点密度环境下可以实现高达分米级别的定位精度,相较于同等精度的定位算法,节点密度要求减小超过50%。

基于Wi-Fi的动态室内定位方法

针对目前动态室内定位方法定位精度不足,研究基于Wi-Fi的动态室内定位方法。该方法利用传感器采集Wi-Fi的RSS(received signal strength,接收信号强度)指纹信号后,使用改进非均值滤波算法去除RSS指纹信号的干扰噪声,以不含干扰噪声的RSS指纹信号作为基础,使用基于指纹子空间匹配动态室内定位方法,计算不同阶段RSS指纹覆盖向量、汉明距离以及欧式距离等,得到若干个动态室内定位估计值,再使用峰值密度聚类算法对若干个动态室内定位估计值进行估计,获取估计值中可信的估计位置,即动态室内定位结果。实验结果表明:该方法不仅可有效去除RSS指纹信号含有的干扰噪声,还可对动态室内目标进行准确定位,定位误差仅为-1~0.5 m,定位精度较高。

基于图像传感器的铁轨表面缺陷视觉检测算法

铁轨表面缺陷严重影响铁路系统的运行质量和安全,提出了基于图像传感器的铁轨表面缺陷视觉检测算法,并重点研究了图像增强和自动阈值分割。采用局部对比度测量法增强铁轨图像对比度,使缺陷区域明显突出于背景区域;采用改进的最大类间方差法分割铁轨增强图像,消除了更多的噪声且保持了必要的缺陷信息。实验结果表明:铁轨表面缺陷检测的准确率和检全率分别达到86.1%和91.9%。

自适应尺度的上下文感知相关滤波跟踪算法

为了解决目标跟踪中常见的尺度变换、相似目标、背景嘈杂等问题,提出了自适应尺度的上下文感知相关滤波跟踪算法。针对以上问题,在相关滤波跟踪算法的基础上将目标周围的上下文信息作为硬负样本引入分类器中学习,强化分类器的判别能力;通过尺度池在线学习判别式尺度滤波器,在目标位置估计最佳目标尺寸;通过图像帧差均值来评估目标状态并自适应调整模型更新的学习率。实验结果表明提出的算法在快速运动、目标形变等场景下鲁棒性较好。

基于HSI空间的玉米雄穗识别算法

提出了一种基于色度饱和度亮度HSI(空间)和学习矢量量化(LVQ)神经网络的玉米雄穗识别算法,可以有效提高玉米雄穗的识别准确率。将玉米田间图像由三原色(RGB)颜色空间转换到HSI颜色空间并提取其H分量图;对H分量图进行二值化处理、中值滤波、连通域面积去噪、形态学处理和生成矩形框框出连通域。在识别阈值分割算法之后加入再确认步骤,将识别出的候选玉米雄穗进行颜色、形态特征提取,并将上述特征输入训练好的LVQ神经网络进一步确认,得到的分割结果有效地提高了玉米雄穗识别的准确性,准确性达96. 9%。

计算机视觉技术的车型识别应用研究

针对目前立体停车库主要采用传统的传感器入库检测系统来识别车辆信息,存在施工周期长、器件损坏率较高,维护成本较高的问题,提出了一种应用计算机视觉技术的车型识别解决方案。应用卷积神经网络框架Caffe,基于CaffeNet模型,通过fine-tuning模型优化以及参数优化,最终得到了一个性能较优异的识别模型。实验结果表明,该模型可克服输入图片背景复杂多变,目标被遮挡的情况,对轿车车型识别这一问题鲁棒性好,具有一定的可行性及应用价值。

一种玉米雄穗图像识别算法研究

针对复杂的玉米田间图像,提出了一种玉米雄穗识别算法。该算法在HOG/SVM算法的基础上进行改进,为了弥补HOG特征只表现图像的轮廓特征这一缺点,分别提取待测图像块的颜色特征、轮廓特征和纹理特征,并送入提出的组合级联SVM分类器中进行判别。该SVM分类器是由2级SVM模型组合构成的,并使用大量经过人工标注的雄穗图像和背景图像为样本训练而成。综合考虑分割结果和性能评价,雄穗成功识别率为83%,该方法能很好地识别玉米雄穗,适用于复杂田间玉米雄穗图像的分割。

一种带钢表面缺陷检测的算法

为了准确快捷地对带钢表面缺陷进行在线自动检测,提出了一种小波提升格式的Mallat的表面缺陷检测方法。原始的Mallat算法滤波后的重构图像数据不再是整数,因此无法精确的实现无失真的小波重构图像。提出提升格式的双正交小波分解能够实现从整数到整数的变换,该算法首先利用小波变换的多分辨率的分析特点,对图像进行多尺度双正交小波提升算子的快速分解;然后再对重构后的图像进行二值化,提取出缺陷特征。实验结果表明,该方法能够明显检测出缺陷的存在。

电站信息化建设方案

根据信息网络的最新技术,针对电站信息化建设的需要,科学地提出了电站信息化网络建设方案,并阐述了该方案的特点。

基于MSP430的增益可调宽带放大器设计

该设计了采用MSP430F1611单片机控制实现一种具有高速处理能力的低功耗、低噪声的宽带放大器。它主要由前置放大模块、中间级放大模块、功率输出放大模块、A／D模块、控制显示模块和电源模块组成。采用放大器OPA820ID，进行合理的级联和阻抗匹配，加入后级功率输出，可实现增益大于等于40dB（100倍），由单片机实现功能预置和参数控制，稳定性好。设计的宽带放大器具有成本低、功耗小的特点。

一种自动气象站嵌入式软件构件裁剪算法

为了解决自动气象站嵌入式软件构件冗余度大,不利于低网速环境下远程更新的问题,提出了一种自动气象站嵌入式软件构件裁剪算法,将算法分为预处理、函数信息表的构造、有序二叉树和状态转移及文本指针跳转表的构造、函数调用树的构造、函数的裁剪几个阶段,并对每个阶段作了详细介绍;根据提出的裁剪算法,实现了一个嵌入式软件构件裁剪工具,设计了裁剪实验,并将裁剪前后的构件体积进行了分析对比;实验表明,算法能够有效地对自动气象站嵌入式软件构件进行裁剪,去除构件的冗余代码,大大提高远程更新的效率。

通用型智能红外逻辑分析仪设计

通过对红外遥控器发射编码的分析，提出了一种以MSP430F149为核心的通用型智能红外逻辑分析仪，实现了对所有38K红外遥控器编码的测量和分析功能。在方案中采用测量脉冲宽度的方法，提供了被测红外遥控器编码的所有脉宽信息和波形，并对一些已知的编码格式提供了详细的编码信息。通过对不同遥控器（空调、电视和VCD机的遥控器）信号进行分析测试，本方案的通用型智能红外逻辑分析仪具有使用范围广、分析处理功能强和使用简便等特点。

UNIX环境下利用socket实现的网络通信程序

依据实例,介绍如何利用UNIX系统提供的socket实现在UNIX网络上,客户机与服务器间数据广播的发送与接收。