基于改进YOLOv5s模型的车辆及行人检测方法

针对道路交通环境中车辆及行人目标较小或被遮挡造成的检测精度低以及误检、漏检问题,提出一种基于改进YOLOv5s模型的车辆及行人目标检测方法。针对小目标和遮挡目标,引入SIoU边界框损失函数,增加小目标检测层,增强对小尺度特征的获取;改进特征金字塔结构,增加横向特征图传递,并使用CSP stage替换C3_F特征提取网络,使其获得更多的语义信息和图形信息;改进后处理NMS算法,优化冗余边界框剔除方法,筛选出高质量检测结果。试验结果表明:改进YOLOv5s模型算法的Precision、Recall、mAP@0.5和mAP@0.5:0.95指标均优于Faster-RCNN、YOLOv3-tiny和YOLOv8s算法,与原YOLOv5s模型算法相比Precision下降了0.4%,但Recall、mAP@0.5和mAP@0.5:0.95提高了3.4%、2.1%和6.0%,分别达到了86.1%、92.9%和70.0%,对小目标和遮挡目标的检测效果明显提高,证明此改进方法有效解决了对小目标和遮挡目标检测精度低以及误检、漏检问题。

基于YOLOv5s模型的边界框回归损失函数研究

针对车辆检测中边界框回归损失函数与检测目标尺度不匹配导致的误检、漏检以及精度较低等问题,基于YOLOv5s模型对4种有代表性的边界框回归损失函数进行对比实验,并在UA-DETRA、VisDrone2019、KITTI数据集上进行验证,利用漏检率、误检率、准确率、召回率、mAP@0.5、迭代过程的边界框损失值以及目标检测结果对其适用场景进行分析研究。结果显示:CIoU整体性能最差;SIoU在KITTI数据集上整体性能最优,准确率最高,达到了94.5%,漏检率降到了1.2%,适用于中尺度目标检测任务;Focal-EIoU在VisDrone2019数据集中各项指标远优于其他损失函数,召回率和mAP@0.5指标相较于CIoU分别提高了1.6%和1.8%,误检率降低了6.9%,且迭代过程损失值远低于其他损失函数,适用于小尺度目标检测任务;WIoU在UA-DETRA数据集整体性能最优,漏检率、召回率以及mAP@0.5指标优于其他损失函数,适用于大尺度目标检测任务。此研究为目标检测任务的边界框回归损失函数的选择提供了重要的基础。

基于色差原理与双目测距技术的红花识别与定位方法

为了在图像中识别和提取红花并获得物理空间下的位置信息,提出一种基于色差原理与双目测距技术的红花识别与定位方法。首先,通过双目深度相机采集红花图像;然后利用改进的色差分割法将红花从背景中分割出来,求出红花区域轮廓二维重心点坐标;最后利用双目深度相机,根据二维轮廓重心点坐标,获取该坐标点下红花距离相机深度以及三维坐标信息,再通过坐标系之间的转换将其传递给机械臂,完成采摘工作。试验表明,在纵向Z方向,深度值在300~900 mm范围内,最大绝对误差为8.62 mm,最大相对误差为0.95%;在左右X方向,最大绝对误差为3.95 mm,最大相对误差为4.05%;在上下Y方向,最大绝对误差为2.95 mm,最大相对误差为3.37%,测量精度可靠准确,满足采摘需求。

基于改进的Otsu法对红花图像分割的研究

红花图像分割的准确率直接影响后期红花空间定位的精度。利用改进的色差模型结合Otsu法,建立一种准确分割目标红花的方法。首先,将RGB颜色空间转换为HSV颜色空间,利用H、S、V阈值范围清除图像背景像素,初步对图像像素进行筛选;然后利用双边滤波法对筛选后的图像进行预处理,随后利用基于最小二乘原理的色差模型,快速准确分割目标红花;最后,采取最小外接矩的方法标记出目标红花和重心点,将标记效果融合到红花原图中,完成红花识别。结果表明,基于改进的色差模型图像分割效果明显,准确率高达90%,对于复杂背景的红花图像具有一定的适应性。

基于树莓派的图书馆预约系统

为解决在校学生图书馆预约座位困难的问题,设计了基于树莓派的图书馆预约系统。利用文献研究法调研、总结图书馆预约系统的特点,结合相关知识设计该系统,用实证法验证系统的可行性。以嵌入式树莓派作为服务器并与计算机进行配置,建立MySQL数据库导入学生信息,并用Python语言进行后端编程,用HTML语言设置登录界面,在后端处理选座界面实现网上预约座位。学生通过注册学号等信息登录选座系统,根据自己的需求挑选座位,选定座位后凭借系统生成的二维码进入图书馆自习。该系统克服了传统预约系统的缺点,给学生提供了便利,优化了图书馆管理模式,为建立智能化数字图书馆提供了思路。

剪切式红花采摘装置的设计与试验

针对目前红花采摘人工需求量大、劳动强度高和效率低等问题,设计了一种剪切式红花采摘装置。完成了曲柄滑块机构的运动分析计算,得到剪切装置中动刀片的剪切力F_(t)≈98.69N;进行了输花孔的设计,并确定了结构参数;通过剪切性能试验,确定了电机转速为300r/min、输花孔锥度为78.9°。红花采摘试验表明:红花花丝平均采净率为94.63%,花球平均损伤率为8.2%,花丝平均含杂率为2.17%,装置满足红花的采摘要求,可为后期红花的机械化采摘提供参考。

基于高职机电一体化专业职业能力提升的课程体系改革

本篇文章通过在职业能力上有所理解的基础上,在理论上分析了高职一体化专业职业能力提升的课程体系改革方法,为之后的专业职业能力提供前进的方向和动力。而且从多个角度分析出了针对高职机电一体化专业职业能力提升的课程体系改革的方式,为专业职业能力的提升奠定了一个良好的课程体系。

红花采摘机器人移动平台设计与分析

针对红花采摘移动平台自走能力差,在不平整田间地面工作时位姿发生倾斜等问题,设计一种红花采摘移动平台,并对移动平台的整体性能进行理论分析,确定移动平台结构设计的合理性。通过ANSYS静力学分析模拟移动平台在弯曲、扭转工况下的位移量和等效应力,得到移动平台最大变形量为2.95 mm,发生在移动平台的右后轮位置;最大应力为235.8 MPa,发生在后轮车架连接位置;整体位移量和应变较小,移动平台结构满足要求。对设计的移动平台进行越障与爬坡性能试验,试验结果表明:移动平台可以顺利启动并保持一定速度匀速行走,动力性能良好,极限越障高度为61.2 mm,纵向极限倾翻角等于19.7°,横向极限倾翻角为18.3°。设计的移动平台具有较好的结构和性能,可为红花采摘作业机械提供综合应用平台并可为后续的实地田间试验提供支撑。