融合域自适应网络和多尺度特征聚合的息肉分割网络

基于深度学习的方法在息肉图像分割上取得了巨大成功,然而仍存在两个问题阻碍高精度息肉识别的发展。第一,不同设备收集的图像在特征分布上存在差异,使得不同息肉分割数据集存在域偏移的问题。第二,现有的模型专注于处理相同尺度大小的特征,限制了模型对多尺度特征的捕捉能力。为解决这些问题,提出了一个域自适应模块和一个多尺度特征聚合模块。域自适应模块采用无监督的方式,自适应不同域图像之间的偏移。将域自适应后的图像输入编码器,获取不同感受野大小的特征图,利用提出的多尺度特征聚合模块,将具有不同感受野的特征图进行聚合,提高模型对不同尺度病灶的分割能力。在五个公开的息肉分割数据集上,与使用广泛的结直肠息肉分割方法进行比较。在Kvasir和ClinicDB数据集上,提出的方法在Dice和IoU指标上与所对比的经典分割方法相比,取得了更好的结果。在验证模型泛化性能的数据集上,依旧表现出稳定的分割性能。综上所述,采取融合域自适应网络和多尺度特征聚合的息肉分割网络可以有效分割息肉图像,并具有良好的泛化性能。

基于DS证据理论的精馏塔故障诊断方法

研究了一种基于多传感器信息融合算法对精馏塔出现的故障进行诊断的方法。首先利用小波分析对精馏塔传感器信号进行有效的滤波预处理,预处理后的数据送入BP神经网络进行初级融合,然后将初级融合后的数据当作DS证据理论的证据对精馏塔故障进行诊断,由最终概率赋值结果可知最大可信度,则可以判断故障的发生。仿真结果显示该算法比单信息故障诊断能取得更准确、更可靠的诊断结果。

基于兴趣域检测的空间金字塔匹配图像分类

在图像分类过程中,一个图像区域内起着决定性作用的对象位置和大小都不确定,直接使用空间金字塔匹配算法的分类准确率并不高。为此,提出了一种基于兴趣域检测的空间金字塔匹配方法可以有效改善分类准确率。首先利用检测器得到的定位结果,证实了在图像分类里使用一种主流的目标检测算法去将图像的目标和背景分离,分别得到前景和背景的可行性,然后使用粗目标对齐方式匹配,为这两个区域分别构建基于空间金字塔匹配算法的空间特征直方图,最后结合检测器提供的兴趣域检测评分与支持向量机提供的评分为分类结果重评分。实验结果表明,所提方法比使用标准的空间金字塔匹配算法得到的平均准确度均值提升超过12%,同时在与三种主流算法的对比中,所提方法平均准确度均值最高,并且在超过一半的图像类别中获得了最高的平均准确度。

公共自行车租赁系统的下位机研究

针对目前城市交通压力大及严重的环境污染,研发了公共自行车租赁系统下位机。设计主要包含了控制模块、锁头模块、直流电机模块、IC卡模块。其中控制器采用TI公司的低功耗MCU MSP430F149,完成整个下位机系统的控制;锁头模块包含钥匙和ID卡,钥匙确保自行车的安全,ID卡储存自行车信息;直流电机转轴左右转动完成解锁和上锁任务;IC卡模块储存持卡者个人信息并在刷卡后核对信息借车;光电传感器采集锁头位置和直流电机转轴位置的实时信息,语音提示贯穿于整个租借过程中。

四轴坐标记录仪的设计

为了节省视觉标定的时间,设计了一种用于激光银浆蚀刻机快速获取标定数据的四轴坐标记录仪.采用低功耗的单片机作为主控芯片,通过两个正交解码接口芯片对磁栅读头传来的四组正交信号进行采集、更新、保存来记录标定前后的坐标值;通过液晶显示和按键模块,来输入磁栅脉冲的距离值以及相关参数;并通过铁电存储器保存掉电关机时需要保存的各种坐标值;最后通过低功耗收发器实现与主机通讯来传输记录数据.该四轴坐标记录仪通过配合上位机软件,根据计算结果移动电荷耦合器件对蚀刻图形进行位置和姿态调整来获取新坐标,使繁琐的双目视觉标定时间由原来的近30分钟减少为3分钟,从而实现高效率、高精度的银浆蚀刻.

楼宇末级配电设备群的无线传感器网络节点设计

针对楼宇中用电设备的运行状态实时检测与控制,用电设备的运行参数获取等应用需求,该文设计了无线传感器网络节点。节点由电压、电流传感器模块、数据处理模块、无线射频收发模块等组成。传感器单元完成对楼宇电压、电流等数据的采集并将数据传送给数据处理单元;数据处理单元采用了支持低功率工作模式的STC90C516RD+单片机;无线通信单元选择了具有多种工作模式的无线射频模块n RF905,实现信号的传输接收。设计的节点实现了对用电设备电压、电流值等参数的实时检测及控制用电设备的开关状况,降低了建筑用电设备的能耗。

基于RFID的舰舱身份识别系统设计

该文为了记录舰艇内出入各个舰舱的人员情况,设计了一种基于射频识别RFID(radio frequency identification)的无线身份识别系统,对监测的人员信息进行无线传输。运用n RF24LE1芯片设计的电子标签IC卡(integrated circuit card,集成电路卡)每隔2 s向外发射自己的ID(identification card,身份识别)信息和校验码,当携带有电子标签的目标进入舰舱时,该舰舱内置的双通道RFID接收器就可以接收到信号,接收信号的距离可通过HMC274调节接收信号的增益来控制,经过实验测得该系统的有效距离的范围为0.3 m^11.4 m。接收器将接收到的信号通过串口传递给STM32中央处理器,STM32中央处理装置通过串口和上位机相连,上位机用Lab VIEW完成的界面可随时查看各个房间的信息。

信息采集卡最佳编码问题

在信息采集卡的使用过程中,希望编码集的基本元素的个数最少,以增加信息容量,涂码的次数最少,以方便使用者。运用关系运算的理论和性质,在一般情况下讨论了这一问题,证明了最佳编码集的存在性,并给出了编码集的基本元素的最少个数及涂码次数的上界,并由此给出了最佳编码方案。

楼宇末级配电设备群用电设备管理系统

针对传统楼宇中末级配电设备的分布广、种类多等问题,设计了一款基于无线传感网络的楼宇末级配电设备群的上位机管理系统。该管理系统由上位机功能模块、传输协议部分、数据库模块三部分组成。上位机功能模块完成对系统的界面设计和程序的编译;传输协议部分通过具有高可靠性的TCP/IP协议进行数据的传输;数据库模块使用的是SQL Server 2005数据库产品,起到对管理系统的数据管理功能。设计的管理系统运用在无线传感自组网构建的楼宇末级配电设备群控制系统中,具有较高的可靠性和低廉的成本,同时为降低建筑用电设备的能耗提供了可行性操作。

基于马尔可夫模型的多agent自适应在线验证

用于领域中业务关键型的自适应系统(self-adaptive system,SAS)需要遵从严格的质量要求,在多agent自适应系统运行过程中需要根据动态环境与需求实现自适应调整。针对上述问题,提出了一种基于马尔可夫的多agent自适应在线验证方法。首先将多agent系统中环境影响因素转换为概率形式,然后将系统形式化为马尔可夫模型,最后通过模型检查的方式进行在线验证,使系统通过验证结果对自身进行调控。通过现实的智能无人停车场案例进行了实验,论述了方法的使用流程以及验证效果。实验结果表明,该方法适用于具有多agent的自适应系统,并能够在系统出现故障情况下及时进行调控,相比原始系统的稳定性有了较大的改善。

基于FPGA的图像处理系统

针对目前采用通用计算机、多CPU并行、DSP等方法实现实时图像处理的不足,研究了一种基于FPGA的图像处理系统,由图像采集和图像处理基本算法两部分组成.图像采集选用OV7670图像传感器,其内部集成了传感器及图像处理单元,可以直接输出数字信号给FPGA.图像处理选用Altera公司的Cyclone II系列的FPGA芯片,在芯片上完成了图像采集的控制,模拟了I2 C总线协议,通过设计FPGA的内部逻辑实现了图像灰度化、中值滤波、边缘检测等图像处理基本算法,使处理速度远远快于软件方法.仿真结果显示:该系统实现了实时图像的快速采集和处理,最高能达到30帧/s,并且分辨率为640×480.

基于传感器信息融合技术的森林火灾报警系统

设计了基于ARM(高级精简指令集机器)嵌入式多传感器信息融合的森林火灾报警系统,该系统主要分为传感器节点、信号传输、总控系统和融合算法4个部分.传感器节点主要由LM-PT100温度、M397666空气湿度和MQ-2烟雾传感器组成;信号传输部分以CC2430为控制芯片,采用ZigBee技术实现无线传感器网络自组网和数据传输;总控系统以嵌入式微处理器2410为硬件平台,结合Linux操作系统和ADS1.2集成开发环境.设计了基于粗糙集、BP神经网络和D-S证据理论相结合的融合算法:粗糙集对数据进行约简,神经网络对约简后的子集进行分类识别,证据理论对每个子集的分类识别结果进行融合决策.运行结果显示:该系统与常规的'望台观测'、'地面巡护'等森林监控方法相比,能以更快的速度和效率预防并扑灭森林火灾.

基于模糊PID算法的净化空调监控系统

设计了基于模糊PID(比例积分微分)算法的药厂净化空调监控系统,该系统主要分为上位机、下位机、现场仪表和控制算法四个部分.上位机采用工业上常用的工控机,并使用组态王6.51进行软件编程;下位机使用西门子S7-200PLC及其扩展模块,并配以MT6070ih触摸屏进行操作,同时采用模块化的方法进行编程;现场仪表主要由JWSL-5ATD温度、湿度传感器、EE65风速变送器和ML7420A阀门执行器组成.设计了基于模糊控制和PID控制相结合的模糊PID控制算法,在PID控制的基础上,通过模糊规则进行模糊推理,查询模糊矩阵表进行参数自整定,从而实时调整PID各项参数,达到对系统的精确控制.运行结果显示:该系统与常规PID控制相比,超调量降低了9.1%,同时系统的调节时间减少了13.2%,大幅度提高了控制效果.

多传感器信息融合测控体系在温室测控中的应用研究

对农作物生长环境的温度、湿度和光照等参数的实时监测和远程控制是农业生产现代化的重要手段,为此设计了一种以ARM嵌入式微处理器2410为硬件平台,结合Linux操作系统和ADS1.2集成开发环境,同时采用D-S证据理论和BP神经网络相结合算法的多传感器信息融合测控系统。BP神经网络提供一定数量的证据,D-S证据理论降低证据的不确定性,将这种基于二者的多传感器信息融合算法应用于农作物生长环境监控中,最终得到了在S1(T>30°)温度区间内93.47%的可信度,可见设计的基于多传感器信息融合的测控体系具有良好的应用前景。

改进插补算法在数控雕刻系统中的应用

根据雕刻机控制系统的设计需求,采用TI公司的32bit定点数字信号处理器TMS320F2812作为下位机控制系统核心处理单元,并与FPGA相结合取代目前市场上主流的单片机与高速运动控制芯片相结合的联机控制.运用模块化设计思想进行了雕刻机控制系统软硬件设计.在轨迹控制中,运用快速数字积分插补算法替代普通数字积分插补算法,使控制器对插补过程的运算效率更高,减小了控制器的运算压力;试验证明了所设计的基于DSP和FPGA的三维雕刻机数控系统方案及数字积分改进算法的可行性和可靠性,雕刻机的加工速率提高了大约20%.

基于精馏塔多源信息融合的故障诊断方法

研究了一种应用于精馏塔的多源信息融合的故障诊断方法。选择影响精馏塔系统生产质量的主要参数底温、顶温等作为融合对象。首先对参数进行归一化处理,并利用主元分析法对提取的底温、顶温等特征数据进行处理,这样既降低了输入的维数,同时又提高了输入参量特征的相互独立性。然后通过神经网络对主元分析法处理后的特征矢量进行推理分类,得到精馏塔的故障诊断结果。以在一定压力下,间接反映氯乙烯精馏塔产品浓度的塔板温度为诊断对象,仿真结果表明该方法具有很好的诊断效果。

能量回收大功率DC/DC装置的主电路拓扑设计

针对某种型号的大功率电动汽车设计了一款能够实现软开关的多相交错的双向大功率DC/DC装置的主电路拓扑。设计中为了减小装置的体积以及提高装置的效率,使用了非隔离型的双向DC/DC主电路拓扑。为了减小主电路的输入输出电流纹波以及提高主电路拓扑的可靠性,使用了多个非隔离型的双向DC/DC主电路拓扑相并联。通过控制多相交错型拓扑结构中主功率开关管的导通和断开的时序实现了软开关技术,这样不仅降低了功率开关器件的功率损耗而且还减少了主电路本身对其它电路的干扰。最后,使用Matlab/Simulink仿真软件对所设计的主电路拓扑进行了仿真,验证了基于软开关的主电路拓扑的正确性。

基于液晶电控可调夏克-哈特曼波前传感器的研究

提出使用128×128元液晶微透镜阵列取代传统固定焦距的微透镜阵列，实现了一种可电控自适应调节的夏克哈特曼波前传感器。该传感器克服了传统波前传感器无法兼顾测量范围与测量精度的缺点，可工作在大测量范围/短焦距与高测量精度/长焦距两种模式下，并可自由切换。通过实验测量，该波前传感器调至短焦距工作模式时其焦距调谐范围为86~400 μm，调至长焦距工作模式时其调制传递函数在0.46以上。并通过对焦点落于CCD有效区域外的极端情况进行实验验证，表明该波前传感器具有一定电控自适应调节能力，在自适应光学系统中具有较大的应用潜力。

楼宇末级配电设备群的控制器设计

针对传统楼宇末级配电设备群的手控、用电损耗和无预见性等弊端,设计了一种基于无线传感器网络的楼宇末级配电设备群的控制器,该控制器主要由微处理器部分、无线射频模块和电源模块等部分组成.使用NRF905芯片设计的无线射频集成模块每隔2s向无线传感器节点询问,检测到有信号反馈后进入实时控制的工作状态.使用MSP430F149芯片作为微处理器,和无线射频模块共同实现对各个末级配电设备信号的接收、传送和处理,再通过串口和上位机相连.在实际测试中,尽管有电磁干扰和障碍物等外部因素的影响以及所选芯片的限制,控制器对半径20m范围内各个房间用电量数据的统计误差在1%~2%之间.该控制器在无线传感器自组网构建的楼宇末级配电设备群控制系统中提高了数据传输效率,实现了数据共享,使末级配电设备的远程监控及预测分析具有可行性,且节能环保.

基于楼宇配电设备节点的通信策略的研究

针对传统的有线楼宇配电系统中存在的布线成本高、组网不灵活等不足，研究并设计出了一套无线楼宇配电设备节点的通信策略。使用STC90CS1RD＋作为每个节点的控制核心元件，来有效地控制每一个模块。通信元件采用了nRF905无线芯片，用于设备之间的通信。信息收发器与总控制器之间的通信信号通过信息传递器进行传送。信息收发器首先将信号发送到信息传递器，信息传递器再把相应的信号发送给总控制器。总控制器也是先把信号发送到信息传递器，再由信息传递器发送相应的信号到信息收发器。通过对信号字节的数据和字符串数据的定义来让每一个节点准确地接收和传递相应的信号，并执行对应的命令。根据模拟实验，通过该通信策略，各个节点之间可以有规律地进行通信，而且信号的有效传递范围达到1～2．5km，通过在上位机界面上操作可以检查每一个房间配电电路的情况和控制每一个房间配电电路的开通与关断。