融合改进YOLOv5及Mediapipe的手势识别研究

针对现有手势识别算法计算量大、鲁棒性差等问题,提出一种基于IYOLOv5-Med(improved YOLOv5 Mediapipe)算法的手势识别方法。该算法将改进的YOLOv5算法和Mediapipe方法结合,包括手势检测和手势分析两部分,算法有效降低了训练的时间成本,增加了识别的鲁棒性。手势检测部分,改进了传统YOLOv5算法,利用FastNet重构C3模块,将CBS模块替换为GhostNet中GhostConv模块,在Backbone网络末端加入SE注意力机制模块,改进后的算法,模型体积更小,更适用于资源有限的边缘设备。手势分析部分,提出了一种基于Mediapipe的方法,对手势检测部分定位到的手势区域进行手部关键点检测,并提取相关特征,然后通过朴素贝叶斯分类器进行识别。实验结果证实了提出的IYOLOv5-Med算法的有效性,与传统YOLOv5算法相比,参数量下降34.5%,计算量减少34.9%,模型权重降低33.2%,最终平均识别率达到0.997,且实现方法相对简单,有较好的应用前景。

基于MediaPipe Pose的人体动作识别方法研究

针对已有人体动作识别方法存在识别效率低、检测速度慢等问题,提出了基于MediaPipe Pose算法的人体动作识别方法。具体内容:将摄像头实时采集数据输入到检测网络以获取人体33个关键点的坐标信息,然后通过关键点的空间位置组合来确定人体动作类别;采用COCO数据集格式标定动作类别,并且对动作标签进行onehot编码,训练人体动作识别模型;利用单目RGB摄像头对8类动作进行实验验证。结果表明,基于MediaPipe Pose算法的人体动作识别方法其帧率达到30帧/s,识别精确率为96.67%,能够实时、准确地识别人体动作。

基于OpenCV与MediaPipe的面部动作控制鼠标操作技术

为丰富人机交互模式,基于OpenCV和Mediapipe在面部识别中的应用,在个人电脑上实现通过面部动作进行常用的鼠标控制。具体的方法是通过捕捉摄像头传入视频帧中用户脸部的关键点,并根据关键点的位置变化来执行对应鼠标操作。实际测试结果表明:该程序仅通过简单的面部动作就可以较好地实现诸如移动光标、单击鼠标左右键以及拖动滚动条等常用鼠标操作,且识别准确率高,是一种针对特殊用户和特定环境条件下替代鼠标操作的低成本实用技术。

基于MediaPipe的手势识别研究

文章研究一种基于MediaPipe的快速手势识别方法,阐述了手势识别过程数据特征提取方法,通过构建手部检测模型、关键点定位和数据采集等步骤,建立了基于MediaPipe的数字手势识别模型。实验证明:该模型具有良好的实时性和鲁棒性,能够准确地识别手势并实现互动操作。本研究为基于MediaPipe手势识别的互动机器手研制提供了有效的方法和技术基础。

基于MediaPipe的手势识别算法研究与应用

随着人机交互的飞速发展,手势识别技术逐渐引起研究人员的关注。然而复杂的环境会对手势识别的准确性产生很大的影响,本文旨在探索一种基于MediaPipe的高精度手势识别算法,算法采用MediaPipe的手部关键点检测模块,对手部姿态进行检测和识别,利用本文的手势识别算法对手势进行分类识别。通过实验证明,该算法可以有效地克服光照变化、背景干扰和手部遮挡等问题,并可同时对多只手进行识别,提高了手势识别算法的准确性和鲁棒性。

基于Mediapipe的人体姿态跟随机器人系统的设计与实现

本研究的机器人系统采用计算机视觉对人体姿态进行动态标识,从现有的单目相机获得图像或视频,利用Mediapipe方法对32个人体关键部位进行了定位和可信度的测量。控制系统通过反馈关节位置标记进行人机关节映射,控制驱动元件复现人体实时自然交互,实现人体跟随的功能。该系统的随机实验结果证明了系统设计的正确性和可行性,这对人体姿态跟随机器人系统的仿真研究有一定的指导作用。

基于MediaPipe的无人小车手势识别控制系统设计与实现

主要研究了基于MediaPipe的无人小车手势识别控制系统的设计与实现。首先,介绍了国内外相关领域的发展现状和存在的问题。其次,对MediaPipe技术进行了详细的研究分析,并结合该技术的特点提出了一种新的基于MediaPipe的无人小车手势识别控制方法。在实验部分中,通过搭建一个基于MediaPipe的无人小车手势识别控制平台,验证了所提出的方案的可行性。通过实验验证了所提出的基于MediaPipe的无人小车手势识别控制系统的有效性、稳定性和鲁棒性。

基于MediaPipe手势识别的聋哑人交流系统设计

随着感知计算以及计算机技术的发展,使用各种传感器设备实时感知并捕捉手势运动数据,为人机交互提供了新的引擎动力,并被广泛地应用于虚拟现实、医疗辅助和智能家居系统等多个领域。聋哑人群体在社会交流中面临着诸多困难,为了帮助他们更好地融入社会,本文设计一款基于MediaPipe手势识别的聋哑人交流系统,对手势检测部分定位到的区域进行手部关键点检测,并提取相关特征,再将其转化为文字或语音信息,有效地解决聋哑人实时交流与沟通。实验结果证实了手势识别模型的精确率平均值为97.9%,实现方法相对简单准确率高,有较好的市场应用前景。

湖库蓝藻水华控制技术发展、应用及展望

蓝藻水华暴发会引起供水系统堵塞、水体异味、水生生物死亡等一系列生态环境问题,严重时还将威胁饮用水安全,因此采取切实有效的蓝藻水华控制技术对蓝藻水华防控至关重要。通过文献调研系统梳理了国内外蓝藻水华控制技术发展历程,综述了典型蓝藻水华控制技术及其适用范围、应用情况及优缺点等。结果表明:蓝藻水华控制技术总体分为物理控藻技术、化学控藻技术和生物控藻技术。从技术文献关键词时间发展脉络看,2010年之前国外蓝藻水华控制技术关键词多集中在絮凝、混凝等化学控藻技术,2010年后向水生植物抑藻等生物控藻技术发展;我国蓝藻水华控制技术关键词2010年前主要集中在鲢鳙鱼控藻、水生植物抑藻等生物控藻技术,2010年后超声波、机械除藻等物理控藻技术和絮凝等化学控藻技术快速发展,2015年后物理控藻技术进一步发展。国外蓝藻水华控制技术于20世纪50年代起步于化学控藻技术,2000年后研发了超声波、光波等物理控藻技术,2010年后主要以生物控藻和化学控藻技术为主;国内蓝藻水华控制技术于20世纪80年代起步于针对小型水体的生物控藻技术,2000年后逐渐发展为针对大型湖库的机械除藻技术(物理控藻技术)。物理控藻、化学控藻技术的应急效果显著,但物理控藻技术存在成本高、长效性不足等缺点,化学控藻技术存在二次污染风险;而生物控藻技术存在见效慢、有外来物种入侵风险、生态系统被扰乱风险等生态安全问题,目前实际应用案例较少。未来应加快推进蓝藻水华控制技术优化筛选和示范应用,同时开展蓝藻水华控制技术与内外源污染控制、水生态修复等技术的集成应用,提高蓝藻水华控制效果。

作物旱后复水补偿效应产生的源-库-流的响应及机制

[目的]作物在生长过程,尤其在干旱半干旱地区,时常经受干旱和复水(降雨或灌溉)过程。干旱胁迫下作物的生长发育受到抑制,产量降低;同时,经过干旱胁迫后作物对干旱胁迫的耐受性有所提高;而干旱胁迫后复水,为了弥补作物干旱期间的损失,作物往往表现出补偿性生长,在产量上产生补偿甚至超补偿效应。作物旱后复水补偿效应是作物对干旱胁迫的积极响应与复水后补偿性生长的共同结果,在旱区作物生产中合理利用旱后复水补偿效应可以有效提升作物产量和水分利用效率。[方法]“源库”关系被广泛用来解释作物产量的形成过程,调控源库关系也是提高作物产量的重要途径。旱后复水补偿效应的产生与作物“源—库—流”响应关系密切。[结果]基于当前的研究进展,从“源库”关系总结作物旱后复水补偿作用产生的机制。在干旱胁迫过程中,源端表现为气孔关闭、光合降低、可溶性碳水化合物累积增加,而库端表现为库活性增加。复水后补偿效应产生过程中,在源端气孔打开、光合恢复、短时间内甚至高于干旱胁迫前,同时源端(叶片)可溶性碳水化合物代谢增强,促进作物光合作用,碳水化合物的合成能力提高;在库端(籽粒)库活性维持较高水平,同化物卸载和累积速度加快;同时流中同化物转运维持较高水平。在补偿效应产生的源—库响应中同化物的转运积累起着重要的作用,其中蔗糖转化酶(INV)、细胞壁转化酶(CW-INV)和聚糖代谢酶(1-FEH w3)活性在作物旱后复水补偿效应的源库响应过程中起着至关重要的作用。[结论]从源库关系角度对旱后复水补偿效应产生的机制进行较为深入的总结和分析,为理解作物旱后复水补偿效应产生的机制及旱区作物水分高效利用提供理论依据。

闽楠群体遗传结构分析与核心种质库构建

【目的】基于SSR分子标记技术研究珍稀濒危保护树种闽楠群体的遗传结构,构建核心种质资源库,为种质资源的科学管理、有效保护和高效利用提供理论依据。【方法】利用33对多态性SSR引物,分析来自福建、江西、湖南、浙江、广西5省(区)27个种源地218个闽楠家系425份种质资源群体的遗传多样性和遗传结构。应用DateTrans1.0联合Popgene32软件计算观测等位基因数(N_(a))、有效等位基因数(N_(e))、观测杂合度(H_(o))、期望杂合度(H_(e))、Shannon信息指数(I)和Nei’s基因多样性指数(H);运用STRUCTURE 2.3.4软件对9个闽楠群体进行遗传类群划分。采用最小距离逐步取样法构建核心种质库,通过对相关遗传参数的t检验验证核心种质库的有效性。【结果】依据种质来源地的地理分布,218个家系可分成9个群体;种质资源群体的平均有效等位基因数(N_(e))、观测杂合度(H_(o))、期望杂合度(H_(e))均值、Shannon信息指数(I)分别为2.159、0.224、0.477和0.841,表明闽楠种质资源群体具较高遗传多样性;群体遗传结构分析表明,9个群体可划分为3个亚群;425份原始种质经最小距离逐步聚类取样得到85份核心种质和340份保留种质,核心种质占原始种质的20%,其N_(a)、N_(e)、H_(o)、H_(e)、I和H保留率分别为92.318%、103.803%、116.652%、105.052%、103.341%和104.664%。t检验表明核心种质和原始种质的遗传多样性参数无显著差异,能充分代表原始种质的遗传多样性。【结论】构建的核心种质库在保留原始种质库遗传多样性的基础上,去除遗传冗余,有利于闽楠种质资源的有效保护和科学利用,为进一步育种工作奠定基础。

成果导向下“精益”教学资源库建设模式的构建与实践

针对高职专业教学资源库建设中资源与岗位对接度不够、资源利用率不高、学习达成度评价体系不全等问题,提出了一种成果导向下的“精益”建设模式。“精益”建设模式以成果为导向,反向设计资源模块,项目式串联建设可复用颗粒化资源,精准化设置学习目标达成评价体系,教师可以基于学情数据,利用资源库资源搭建在线课程,满足不同学习者的学习需求,实现分层次差异化教学。实践表明该模式能有效服务于专业人才培养需求,高效益建设资源库资源,提高学生学习达成度,更好的服务于教师的教学需求,为职业教育资源库提供了一种参考模式。

水库消落带植物生态学研究热点——以三峡水库为例

水库是在河流、湖泊等天然水体中拦截筑坝形成,水文节律受人为调控。其中,库周水位变动影响的区域为水库消落带(WLFZs),其生态系统极为脆弱。由于受人为干扰强烈,生态环境问题突显,消落带研究越来越受到全球关注。本文通过CiteSpace文献计量分析梳理2000-2023年水库消落带植物研究沿革,搜集中文文献164篇,英文文献422篇。通过文献共被引分析及关键词时序和突显分析,得出研究热点为水位波动对植物生存、生长、生产以及群落组成带来的影响以及水库河岸带能量循环及景观格局。并以三峡水库消落带为例,结合团队多年研究工作,从水位变动下消落带植物群落时空格局与动态、消落带土壤种子库特征、植物功能性状、水淹胁迫下植物生理生态特征、消落带植被恢复和生态工程、植物-微生物分子作用关系的研究方面系统梳理水库消落带植物基础与应用研究,对水库消落带植物研究进行展望。

公安实践教学中数字化标本库的构建与应用

为推进信息化教学的发展,提出在公安实践教学中建设数字化标本库的构想。以虚拟仿真教学中的毒品数字化标本库构建与教学组织应用为例,探讨公安数字化标本库建设可持续发展的路径和内涵,提出适合公安特色数字化标本库内容和标准化建设的建议,采用资源利用、整合、共建等高效节约办法,注重数字化样本库和数据库同步开发使用的发展趋势。数字化标本库具有线上自学、线上线下教学、终身学习等优势,可启发公安教育智慧教学工作高质量发展。

人工智能教学病例库在住院医师临床思维培训中的应用

住院医师在面对真实患者时往往由于技能不熟练、患者配合度低等原因导致医患沟通不畅、问诊效率低下,在临床思维培训中也存在不知如何整理临床资料、更有效率地完成诊断和鉴别诊断过程的问题。北京大学第三医院教育处联合信息中心开发人工智能教学病例库,为住院医师提供模拟真实临床场景的诊疗体验和临床思维培训模式。住院医师通过模拟真实接诊患者流程,主动搜集病历资料进行临床决策,逐步建立临床思维。问卷调查和教师访谈结果显示,住院医师对人工智能教学病例库接受度高,教学培训效果好,可以进一步推广。

数字化转型背景下鲁班工坊教学资源库建设研究

优质数字化教学资源库的建设、应用及共享,是促进高职院校人才培养质量提高的有效途径。文章阐述了在数字化背景下鲁班工坊教学资源库的建设目标、建设内容、建设条件,以及建设理念和思路,分析了鲁班工坊教学资源库的设计和开发过程,介绍了天津渤海职业技术学院依托鲁班工坊进行的数字化教学资源库建设情况。

基于MediaPipe的非触摸式在线签名认证系统

针对手写签名认证的可靠性和设备依赖性问题,设计并实现了一种基于MediaPipe的非触摸式在线签名认证系统.该系统以MediaPipe为基础框架,通过视频获得在线手写签名,并提取签名轨迹点的时序特征作为匹配模板,进而采用加权联合概率策略构建签名认证模型.该模型在边缘端设备的平均认证等误率(EER)为3.04%.采用基于PyQt设计的应用作为可视化UI界面,实现在视频场景中的非触摸式在线签名交互认证.该系统使用实时视频感知交互方式实现在线签名认证,无需其他的外部设备,具有更低的设备依赖性和更高的认证可靠性.

基于Mediapipe的幻影成像装置自然手势交互系统设计

针对博物馆中幻影成像虚拟展示装置的交互需求,设计了一种自然手势的计算机视觉交互系统。利用单目相机对自然手势进行动作采集,针对不同身高人群手部活动范围,计算了单目相机最优捕获位置,实现了140~190 cm人群高度的手势识别。采用Mediapipe机器学习框架对捕获的手势图像实时遍历,获得单帧手掌的标定位置。结合21个特征关节点的手掌模型,使用非极大值抑制算法对自遮挡的手掌进行识别,根据欧氏空间距离判别阈值和单个手指曲率对指间动作做出分类,定义幻影成像常用5种交互动作,通过坐标关系建立了指尖和模型特征点之间的实时映射。实验结果表明,所设计的交互系统,系统识别准确率达到98%,满足幻影成像系统中手势控制虚拟模型的要求。

江苏职业教育教学资源库建设成效、特色与优化策略——基于2022年校级质量年报的分析

职业教育教学资源库是服务智慧化学习和终身学习的重要载体,对于高技能人才培养具有重要意义。以江苏省20所国家级“双高计划”院校为研究对象,发现江苏省高职院校在教学资源库建设方面取得多重成效,具有多元主体协同共建、多平台路径扩大供给、和强化经费投入基础保障的特色。面对职业教育数字化发展,需要推行“五大行动计划”,高质量建设多维立体教学资源;对接智慧教学模式需要,高水平打造数字化教学资源;主动利用信息技术,赋能职业教育“课堂革命”策略,提高职业教育教学资源库的建设质量和使用效果。

甘薯源库发育及产量品质对氮源和施氮量的响应

通过大田试验研究氮源、施氮量及其互作对鲜食型甘薯鸣门金时全生育期源库发育及其与产量和品质形成的关系。结果表明:施氮提高了栽后70~110 d功能叶叶绿素(Chl)含量和净光合速率(Pn),提高了单株结薯数、平均单薯重和产量,显著增加了可溶性糖(soluble sugars,SS)、蔗糖、可溶性蛋白(soluble proteins,SP)、多酚和维生素C(VC)的含量,显著降低了淀粉的含量。在相同氮源下,栽后30~120 d,茎和叶鲜重随施氮量增加而显著增加;平均单株结薯数、平均单薯重和平均单株薯重随施氮量增加先增加后降低,在施氮量120 kg/hm^(2)时最大;T/R(Top/Root)随施氮量的增加先降低后升高,在施氮量120 kg/hm^(2)时最低;施氮量120 kg/hm^(2)的单株结薯数和产量最高。在高产施氮量120kg/hm^(2)下,与酰胺态氮素和硝态氮素相比,铵态氮素在栽后70~110d显著提高了Chl含量和Pn;栽后30d显著提高了叶和茎鲜重;栽后30~120 d显著提高了单株结薯数;栽后60~120 d显著提高了单株薯重。在收获时,铵态氮素120 kg/hm^(2)显著提高了商品薯产量,增产途径主要是显著增加了单株结薯数;显著提高了SS含量、蔗糖含量、SP含量和VC含量,改善了风味品质。