基于旋转框定位的改进YOLOv7的香蕉目标检测与定位方法

针对目标检测算法无法较好适配倾斜目标,且算法参数量大难以部署到嵌入式设备等问题,提出了一种带旋转定位框的改进YOLOv7的香蕉目标检测和定位方法,引入GSConv模块降低计算复杂度和参数数量提高检测精度。香蕉目标以旋转框定位,使用五参数表示法定义旋转框,采用Kullback-Leibler divergence损失函数将旋转框映射到一个二维高斯分布,计算两个概率分布之间的差异,并将差异性作为损失进行优化,能更准确地衡量预测框与真实框之间的差异。此外,还采用Criminisi算法修复由深度相机局部空洞引起的定位错误。试验结果表明,改进后的旋转检测模型在香蕉目标检测速度和准确性上均有提升,平均精度达到96.15%,相比YOLOv7模型提高了17.04个百分点,检测帧率提高约40帧/s。此外,改进模型通过旋转边界框能更准确地预测香蕉果柄位置,定位误差均值降低到7.02 mm,平均相对误差降低到0.65%,相比YOLOv7模型分别减少了24.3 mm和1.96%。因此,该方法为复杂果园环境下快速、准确地识别和定位香蕉串及其果柄提供了有效解决方案。

基于YOLOv5模型的高架草莓采摘机器人系统设计

为解决草莓采摘设备价格昂贵且采摘效率低等问题,基于YOLOv5模型的目标检测算法,设计了一款高架草莓采摘机器人。该草莓采摘机器人采用单目摄像头和激光测距相结合的识别模式,对草莓进行识别与定位,然后使用双机械臂同时完成草莓采摘动作,再将草莓通过收集缓冲装置送入收集盒。采用双机械臂和缓冲装置的设计,在保证草莓果实完整性的同时提高了草莓的采摘效率。该机器人进行了多次采摘实验,实验结果表明:该草莓采摘机器人可实现对草莓的精准识别与定位,且对成熟草莓的识别率达到95%,满足采摘要求。

花生捡拾收获机降尘草箱设计与气尘运动特性仿真

【目的】探究加装降尘装置减少花生捡拾收获作业中扬尘污染的可行性。【方法】通过土壤颗粒分布计算,结合中联收获4HJL-6型自走式花生捡拾收获机上可用空间,设计了滤筒式和旋风除尘式2种降尘草箱。基于计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD),采用离散相模型(discrete phase model, DPM)对降尘草箱内部气尘运动特性进行仿真分析和对比,以压力损失和颗粒停留时间为评价指标,对比分析降尘草箱的除尘性能,探寻最佳降尘效果。结合田间作业试验,用无人机实时监测扬尘颗粒分布情况进行验证。【结果】在仿真模拟过程中,总悬浮物颗粒(total suspended particulate, TSP)平均粒径设定为65μm时,滤筒式降尘草箱中颗粒物平均停留时间为2.89 s,压力损失703 Pa;旋风除尘式降尘草箱颗粒物平均停留时间为1.74 s,压力损失为358 Pa;当悬浮颗粒的粒径大于40μm时,方形旋风除尘器的分离效率可达100%。在无人机扬尘监测中,装载滤筒式降尘草箱后TSP监测平均值下降75.8%。【结论】2种降尘草箱均达到了预期降尘效果,滤筒式降尘草箱优于旋风除尘式降尘草箱,其应用经济性较好,空间比例较大。

基于DirectX的三维场景实体的拾取

介绍了在基于DirectX搭建的三维虚拟场景中,利用鼠标实现场景内实体拾取的方法。根据实体的外形特点,对场景内实体采用不同的包围体拾取方法。以三维虚拟仓库为例,对某一特殊形状的实体模型引用包围盒,采用包围盒拾取算法来实现鼠标与三维场景的交互,提高了鼠标与三维场景的交互效率。

等切削厚度的镐型齿旋转截割煤岩比能耗模型

为探明截割转速与牵引速度对比能耗影响的规律,根据旋转截割实验载荷谱,建立了截齿平面和旋转截割比能耗理论模型;采用离散统计算法,给出了旋转截割比能耗与截割转速的实验计算模型。结果表明:平面和旋转截割比能耗理论模型的数学描述具有一致性,切削厚度不变,旋转截割比能耗随截割转速同步增大,单位转速的截割比能耗递增率为0.73%。旋转截割比能耗理论计算的修正模型,反映出了与切削厚度、截割转速以及煤岩截割特性的关系,使截割比能耗的评价更接近实际和截割参数优化更为有效。

镐型截齿截割阻力序列的混沌分形维数与能耗

为更好地评价截齿截割性能,根据镐型截齿截割阻力实验曲线,利用功率谱法定性地分析截割状态的混沌特征,给出了截割阻力序列混沌分形维数与能耗和盒维数码尺的关系,应用MATLAB定量求出两种安装角度截齿截割阻力时间序列的盒维数。结果表明,45°安装角截齿的截割阻力盒维数及能耗大于40°安装角。建立的截割阻力维数、能耗模型,为滚筒式采煤机的截割理论研究和设计提供了新的方法和途径。

基于分形盒维算法的天然地震波初至拾取方法研究

基于分形理论,提出了一种地震波初至的拾取方法,根据地震初至波到达前后时间序列的分形特征,采用适当的时间窗口,可以定量地确定初至波的到达时间。数值计算表明,当窗口大小为0.6 s时,计算速度合适,可以保证地震波波至时间的拾取精度,并且在广西地区的宽频带地震流动台网记录的地震数据处理中进行了应用。

三维场景中基于视口空间的拾取算法

提出一种基于视口空间的快速精确的拾取算法。算法的核心是将物体的包围盒投影到二维空间,在二维坐标系下进行拾取判断。用OpenGL实现该算法,并与经典的射线法在拾取的精度、速度及适用范围等方面进行了比较,结果表明,该算法全面超越了射线法。采用层次OBB(方向包围盒)结构管理复杂场景,引入视锥剔除技术,对算法进行优化并应用于施工仿真项目中,取得了很好效果。

基于Pro/E装配环境的激光头包装盒的设计

激光头包装有较高的防震、防静电要求。探讨了激光头包装盒的结构方案,提出在Pro/E装配环境下零件设计的思路,并以某型号激光头为例,详细介绍了设计过程。基于Pro/E装配环境,能实现零件的快速可靠设计,对有此类结构特点的包装设计亦有参考价值。

数字化三维服装设计系统中空间曲线造型方法

提出了一种空间曲线造型方法,并利用Sharp GL加以实现,获得了满意效果,为系统中的其他操作奠定了基础,对于数字化三维服装设计系统具有重要意义.本方法引进八叉树分层包围盒结构技术,当从拾取点做拾取射线后,首先找到该射线与包围盒相交的特定ID号,然后在包围盒中求取该射线与各个三角面片的交点,并对比各个交点的深度信息,筛选出离视点最近的交点作为拾取点,最后利用Shar GL求值器把各个拾取点绘制成NURBS曲线.该方法兼具了射线测试法精度和包围盒拾取法速度的双重优点.

新型梳齿式摘花椒机的设计

目前,花椒主要依靠手工采摘,存在手指极易被椒树上的刺划伤、劳动强度大及生产效率低等问题。为此,设计了一种新型的梳齿式摘花椒机。该机借鉴了太极阴阳图的形状,设计出梳形的太极阴阳图状齿刀,采用梳齿和刀壳啮合的方式来剪断花椒果柄,利用自带果篼的方式有效提高了花椒的采摘效率。同时,采用嵌套的中空玻璃钢管作为支撑杆,使得刀头可以根据花椒树的高低来自由调节采摘高度,对刀头的整体运动采用了无线遥控方式,使得采摘过程方便快捷。实际采摘结果表明:该机可以有效减少对花椒树的伤害,能大大降低椒农的劳动强度、提高花椒的采摘效率,值得进一步推广普及。

二维CAD系统的显示管理与优化

通过对二维CAD系统的显示管理的分析与研究,阐述了在进行高质量图形显示系统的设计时应该注意的问题,并且提出了一些在实用、有效的优化方法,结合部分实例,详细分析了这些优化方法所能带来的CAD系统性能的提升。

基于蚁群算法的共享快递盒配送回收网络优化研究

为解决共享快递盒配送与回收分离的模式所带来的成本高昂、快递员工作量大且分配不均的问题,本文构建了带时间窗的、配送量与回收量不确定的、同时配送与回收的多目标路径优化模型,并设计改进的蚁群算法进行算例求解。算例结果表明,同时配送与回收的总成本较分离模式下降45.9%,且在保证快递员合理工作量的前提下,尽量选择较大载重量的汽车与较小的单位惩罚成本,可以有效降低网络运行的总成本,验证了模型和算法的有效性和可行性。

机采棉水分检测箱的PID控制与试验

机采棉水分检测仪的检测箱控制效果直接影响检测仪的测量结果。为提高机采棉水分检测的精度和检测仪的工作效率;待测机采棉在电容极板夹持状态下,保持受额定弹力,确保测量结果的真实性,设计采用压电传感器和PID闭环反馈控制方法实现检测箱电容极板与待测机采棉之间弹力自动控制系统。本系统根据期望值和实际值产生的偏差值,确定电机的制动力矩,经比例—积分—微分环节调整,使系统快速达到稳定状态。通过试验,验证该控制系统的有效性。

手动摘梨机的设计

针对目前农户采摘梨过程中存在的劳动强度大、效率低、容易碰伤水果、爬树摘梨存在从树上坠落的危险等问题,设计一种新型的手动摘梨机。通过手持撑杆将盛梨小箱伸到树上果子的下方,摘梨机刀头的整体运动通过人操作撑杆底部的把手控制,剪断梨把后梨就落入盛梨小箱,将盛梨小箱伸到指定的果筐里,按下把手即可使梨轻轻滑落。支撑杆采用中空玻璃钢管,可伸缩、质轻而且强度高,便于携带。实际采摘结果表明,使用本设计的摘梨机可以有效避免在采摘水果时碰伤水果,减轻人工摘梨放梨的工作量,使摘梨的工作效率成倍提高,弥补现有技术的不足,值得进一步推广普及。

计算机图形学人机交互中三维拾取方法的研究

介绍了计算机图形学中热点问题三维拾取的基本原理,对包括射线拾取策略和包围盒策略在内的实现方法进行了研究,并利用OpenGL函数库实现了三维拾取,给出了包围盒策略在DEM应用的实例。

电商订单拣选与配送的联合调度优化——基于考虑货箱卸货顺序约束的改进模拟退火算法

在电商物流环境下货箱在送货车辆中的堆码方式会影响订单拣选与配送的整体服务效率,文章综合考虑了配送过程中的卸货顺序约束,分析了不同堆码方式对卸货效率、拣选顺序和分批方案的影响。以拣选时间和卸货时间最短为目标,构建了考虑货箱卸载顺序约束的订单拣选与配送联合调度模型(IOPDS-BUS),并设计了改进的模拟退火算法(ISA)以获得更高效的堆码方式、分批方案与拣选顺序。结果表明,ISA算法能够解决IOPDS-BUS问题,且优于传统算法;IOPDS-BUS可以提高物流中心的整体配送效率。同时,在物流配送实践中,很难同时优化拣选时间和卸货时间,但可以拣选时间为代价优化卸货时间,从而降低物流成本,提高整体配送效率。

人行钢箱梁桥模态试验研究

为了了解人行钢桥的自振特性,运用东华测试系统对某人行钢箱梁桥进行模态测试,得到桥梁的动力特性参数,并将试验测得的固有频率、模态振型与ANSYS有限元模型中的模态数据进行对比分析。分析结果表明:该人行钢箱梁桥的基频的试验值与理论值的误差为3.8%,行人的附加模态质量是对试验产生误差的原因之一,但对结构基频的影响不大,这也就证明了采用峰值拾取法处理时域数据是合理的,同时结合模态判定准则所得模态数据也是可信的,通过该模态测试系统可有效地测得模态参数(固有频率、模态振型及阻尼比)。

CAD绘图程序中图元拾取的实现

介绍应用VC ++6 0开发二维CAD绘图系统中图元拾取的实现过程 ,以拾取算法为重点 。

单索面斜拉桥薄壁钢箱梁受力研究

介绍了单索面斜拉桥薄壁钢箱梁体系剪力滞后效应的研究现状,并列举了剪力滞分析方法。结合一实际斜拉桥荷载试验,分析了单索面斜拉桥体系下薄壁钢箱梁的整体受力性能,通过实测数据与有限元计算结果对比分析,结果表明:塔端位置处截面剪力滞后效应不明显,而跨中截面处主梁剪力滞效应则非常突出;实测主梁抗扭性能满足要求。