EPIC ECG穿戴装置的心脏疾病预警算法研究

EPIC ECG穿戴装置是一种基于新型电势测量元件的非接触电机的穿戴心电获取装置。首先提出了穿戴式心电获取装置整体架构;其次基于心拍的数值表征参数和形态,在已有的支持向量机算法对心电信号进行预测分类的基础上,重点研究如何利用专家库和轮廓模式识别结合的综合特征向量提取方法对分类准确度进行改进;最后利用MIT-BIH数据库数据进行了实验验证。实验结果表明,综合特征向量的应用提高了SVM的分类准确度。

基于改进YOLOv5s的经编织物缺陷检测

针对经编织物缺陷检测精度低、漏检和误检率高等问题,提出改进的YOLOv5s算法模型CSC-YOLOv5s。首先使用ConvNeXtBlock模块替换主干提取网络中的CSP模块,增强主干网络的特征提取能力,减少特征提取时细节信息的丢失;其次提出SC-PANet网络结构,引入SimAM注意力机制模块,增强模型在特征融合时对经编织物缺陷区域的关注,提高小尺寸缺陷的检测精度,结合Content-Aware ReAssembly上采样算子改进上采样层,提升特征融合精度;最后改进损失函数,加速模型收敛。试验结果表明,CSC-YOLOv5s算法在自建经编织物数据集上mAP值为90.6%、召回率为85.9%,比原始YOLOv5s算法分别提高5.5个百分点和5.9个百分点,改进后的算法整体性能较好。

用于煤矿井下安全告警的智能腰带

为了向煤矿作业者提供可穿戴式井下安全告警设备,提出了一种基于可编程片上系统的智能腰带。讨论了利用小波软阈值降噪算法及3次样条插值,对瓦斯和氧气浓度测量值中的噪声和环境误差进行修正的措施。并研究了使用附加应力/移轴辅助参数的支持向量机判决模型对作业者的意外跌倒进行甄别的方法。详细阐述了系统的设计方案及具体实现方法。实验中分别对静态与动态环境下瓦斯与氧气检测效果、不同行为性状下的跌倒检测误检率与敏感度进行了测试。实验结果表明,该智能腰带可较为准确地对煤矿井下瓦斯、氧气参数及作业者意外跌倒进行检测告警。

基于多属性优先级的动态路径规划方法

针对现存大多数动态路径规划算法目标单一问题进行研究,提出基于理想点的多属性决策方法解决该问题,属性的选取融合时间、路程及现代最为重视的安全因素,使得动态路径规划的结果更加均衡。同时在多属性决策过程中引入优先级这一概念,使得驾驶员可以根据自身的需求及驾驶技术对交通信息的重要度进行排序,得到匹配度最高的驾驶方案。仿真结果表明,基于多属性优先级的动态路径规划算法既能够起到多目标均衡的路径规划效果,同时又能够实现个性化驾驶。

老化箱的模糊PID控制

对电子产品进行老化测试时,老化测试箱的温度控制效果至关重要。为了改善老化测试箱的温度控制,介绍了温度测试箱的系统结构,随后介绍了PID和模糊控制,最后对系统进行模糊PID控制的仿真。仿真系统采用模糊控制算法对温度进行控制,实现了很好的控制,达到了满意的控制效果。仿真结果表明,模糊控制方法提高了控制的实时性、稳定性和精确度,对于工程实际应用具有较强的借鉴意义。

并条机自调匀整双开环控制系统

为进一步提高并条机自调匀整技术,在分析纺织并条机自调匀整控制系统优劣的基础上,提出一种新的双开环控制系统,给出了新型控制系统的数学模型,详细分析了其数学原理,阐述了双开环自调匀整控制系统的理论基础。通过比较开环、闭环和混合环控制系统认为,该控制系统能够缩短盲区,消除死区,并能2次匀整条干。通过性能分析得出,双开环控制系统能够获得更好的匀整效果。

基于蓝牙低能耗PSOC的心电图穿戴装置设计

当今心脏病发病率越来越高,为了更好地采集和研究心电信号,介绍了一种基于蓝牙低能耗(BLE)PSOC的心电图(ECG)穿戴装置的设计。该穿戴装置通过非接触式电势集成电路(EPIC)采集心电信号,经过模拟前端(AFE)信号调理电路,由智能蓝牙可编程片上系统(PSOC 4BLE)对信号做进一步处理,通过智能蓝牙(Smart Bluetooth)将心电图数据传输到智能移动终端的应用程序实时显示。

作业现场便携式粉尘监测与预警系统的设计与验证

煤矿或各类工厂生产车间现场因作业环境中粉尘浓度超标导致爆炸事故引起伤亡事件时有发生。为实时监测和预警作业环境中的粉尘浓度并及时反馈给作业人员和管理负责人,设计开发了一种便携式的粉尘监测与预警系统。首先给出该系统总体架构的设计方案,再分别进行硬件和软件子系统设计,其中硬件部分包括粉尘传感模块和系统主控平台,软件部分包括系统主控平台驱动程序和用户平台应用程序。该系统具有体积小、携带方便、人机界面友好、成本低等特点,可以实时监测作业现场的粉尘浓度值并及时告警,从而确保人身安全,减少粉尘危害。

基于方格的道路网络中出租车乘客效应函数模型和优化策略（英文）

为解决乘客根据最优策略进行选择乘坐出租车的问题,提出了一种基于方格道路网络的乘客效用函数模型。假设出租车司机和乘客在网上都可以清晰地看到和知道彼此的地理位置和目的地的情况下,分析了可能出现的三种情况,构建了相对应的三个等效函数。出租车的速度和出租车与乘客的距离能够影响这几个等效函数。仿真结果显示,出租车的速度和出租车到乘客的距离确实是2个重要的自变量,与之前推导的理论和策略符合。乘客能够根据不同的出租车与它位置的距离判断出最优策略,从而选择最优的出租车搭乘。

作业现场危害气体智能预警穿戴系统的设计与实现

工矿企业或市政施工现场的作业人员因作业环境中毒害气体超标导致中毒或窒息引起伤亡事件时有发生。为实时监测和预警作业环境中的毒害气体并及时反馈给作业人员和现场负责人,设计开发了一种用于作业现场危害气体的智能预警穿戴系统。首先给出该系统的架构设计,再进行硬件和软件子系统设计,其中硬件部分包括系统主控平台和电化学气体(ECG)传感模块,软件部分包括系统主控平台程序和安卓平台。本系统具有体积小、携带方便、成本低、检测气体种类灵活可变等特点,可以实时监测作业环境中的气体浓度值并及时告警,从而保障作业人员的人身安全。

基于树莓派的实时心脏病辅助诊断

依据心电图特征参数R峰面积与S峰面积比,对正常、异常心电图进行快速二分类以提高心电分类效率和准确率。通过MIT-BIH数据库统计分析,正常心电图R峰面积与S峰面积比远大于异常心电图中的面积比值。在QRS波群检测中,改进QRS波群起止点检测算法,将移动窗口积分法、距离最大值法与斜率突变法3种方法加权平均结果作为QRS起止点最终检测结果,弥补单一算法的不足,提高起止点检测精确度,为面积比计算及后续心脏病辅助诊断提供可靠前提。基于低功耗、便携的树莓派平台实现算法,以树莓派Raspbian系统自带的Python为工具,构建了一个便携、实时的心电辅助诊断平台。