基于近红外光谱结合主成分分析和BP神经网络的常用塑料快速鉴别

为了实现塑料的分类回收,需要对塑料进行快速准确的鉴别。收集了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)等7种常用的塑料,利用近红外光谱仪分别测得其反射光谱,应用主成分分析和反向传播(BP)神经网络建立模型进行鉴别。首先利用主成分分析提取光谱的特征信息,前8个主成分的累计贡献率达到94.367%,包含了原始光谱的主要信息,将这8个主成分作为BP神经网络的输入,7种塑料的种类作为输出,建立三层BP神经网络模型。每种塑料各30个样本共210个用来训练神经网络模型,各10个共70个用来预测,预测结果准确率达98.571%,能够有效鉴别常用塑料。

基于生长时间光谱法的大肠菌群快速检测仪器的设计

针对微生物快速检测的需求,基于生长时间光谱法设计了大肠菌群快速检测仪器.根据大肠菌群指数生长期与大肠菌群浓度的关系来计算大肠菌群初始浓度;采用分光光度法对大肠菌群的指数生长时间进行检测;通过实验确定了625 nm作为分光光度检测波长;设计了基于双积分球的仪器光路结构,提高了仪器对透过率的测量稳定性,采用样品从实验开始时的初始透过率降低至初始透过率的70%时所需时间作为生长时间,显著降低了检测所需时间,对大肠菌群100 cfu/m L的检测,只需要276 min.建立了大肠菌群的生长时间与大肠菌群初始浓度的数学模型.设计实验评价了本方案平行样标准偏差小于12. 61%;与滤膜法进行比对,相关系数0. 979.

基于实时双光路校正的分光测色仪优化设计

设计了一种基于实时双光路校准的分光测色仪结构,在现有双光路设计中加入校准光源对主光路和辅助光路进行实时双光路校准.构建算法对由温度变化引起的传感器响应效率变化进行修正,并设计实验在不同温度下对仪器采样稳定性进行评价.实验表明,采用了实时双光路校正仪器的工作温度从10℃变化至30℃后,测量数据稳定性标准偏差小于等于0.03,最大偏差小于等于0.04,相对于现有技术方案有显著改善.

新能源电动汽车电池智能管理系统设计

本嵌入式系统以确保动力电源系统能够正常应用,并且保证电动车安全、提高电池寿命的一项关键技术,它具有保护电池性能,防止电池组中个别电池早期损坏的功能,利于电动车的运行,还具有保护和报警的功能。从硬件与软件两个方面着手,使用STM32微处理器与各类采集传感器为硬件核心,拓展必要的外部设备,设计完成电池管理系统。

金属漆颗粒效果测量装置和评价方法的研究

为了测量金属漆颗粒效果,开发了一种测量装置,构建了应用于该测量装置的金属漆颗粒效果评价模型。根据不同的色彩分布和颗粒大小选取了56个金属漆色卡构建测试样本库。用BYKMac采集样本的颗粒参数,进行视觉实验,验证了BYKMac数据的准确性。设计测量装置来获取样本图像信息,使用现有的纹理评价方法处理图像信息并将数据和视觉实验数据进行相关性比较,同时设计适用于该装置的评价方法,得到样本图像的颗粒值。该装置的测量结果与视觉数据和BYKMac数据拟合的相关系数分别为0.8770和0.9329。结果表明,该测量装置和评价方法能有效测量并得到符合人眼感知的金属漆颗粒参数。

金属漆闪光效果的评价方法和装置的研究

在多种光源的45°/0°照明观测条件下,提出了一种测量金属涂料闪光效果的评价方法和开发了测量装置。根据不同的色彩分布和闪光等级,选取39张金属漆色卡并构建了测试样本库。对采集样本的多光谱图像进行校正,以符合不同光源下观察者的视觉响应。通过设定与图像相关的阈值分离闪光点和背景,以BYKmac的测试数据为标准进行标定,得到了闪光面积、闪光强度和闪光等级算法。在D65和A光源照明条件下,进一步比较实验装置对样本闪光等级的测量结果与视觉评价数据的相关性。实验结果表明:在D65光源下,实验装置和人眼数据相关系数为0.848;在A光源下,实验装置和视觉数据的相关系数为0.851。实验装置的测量效果优于现有的测量设备。

改善测量荧光色台间差的分光测色仪设计

设计了一种分光测色仪,使用氙灯作为分光测色仪的测量光源,设计机械结构调整紫外部分的能量在整个氙灯发光强度中的比例。使用荧光物质比例确定的标准色板作为标准物质对仪器和标准仪器进行校准。设计算法对照明光源进行修正,使得照明光源的紫外光谱辐射强度和标准仪器一致,进而降低台间差。此外,设计了实验对方案效果进行验证。未应用所提方案的仪器在CIELAB均匀颜色空间中:测量无荧光材料颜色台间差ΔE_(ab)的最大值为0.88,平均值为0.44;测量有荧光色台间差ΔE_(ab)的最大值为13.69,平均值为3.46。应用所提方案后仪器在CIELAB均匀颜色空间中:测量无荧光色台间差ΔE_(ab)的最大值为0.88,平均值为0.38;测量有荧光色台间差ΔE_(ab)的最大值为3.88,平均值为1.04。实验结果证明,使用所提方案可以较好地提升不同仪器之间对荧光色测量的台间差水平。