基于STM32的视频图像探测器设计

针对类似黑暗狭小隧道这类复杂地形的特殊探测需求,设计了一种低功耗的图像探测器。该系统由图像探测模块、无线传输模块、控制模块和显示模块4部分组成。设计中采用无线实时传输技术,通过单片机对探测系统进行远程控制,采用继电器驱动电机间的切换,有效节省了消防勘察资源,具有一定的实用价值。

基于自然统计特征分布的交通图像雾浓度检测

针对交通场景图像去雾中缺乏有效浓度检测的不足,提出基于自然统计特征分布的雾浓度检测算法.首先,将待检图像分为P×P大小的子块;其次,建立图像局部对比度及熵的自然统计特性向量,求解待检图像和标准图像子集间最佳期望及协方差的最大似然估计;最后,分别计算待检图像与有雾和无雾标准子集间的马氏距离,以二者的比值D作为场景雾浓度的度量.通过同一场景不同浓度等级和不同场景不同雾浓度等级的图像测试,表明算法D值能正确反应雾浓度的变化趋势;通过与标准主观评价法(MOS)比较,表明二者呈现近似的线性,相关系数可达0.97,远高于归一化亮度系数(MSCN)的0.56;通过与PM2.5比较,表明算法能准确的评定雾浓度等级.

三电平逆变器SHEPWM牛顿下山法求解研究

针对采用牛顿-拉夫逊(N-R)法求解三电平中点箝位型(NPC)逆变器选择谐波消除脉宽调制(SHEPWM)非线性方程组时初始值存在选择困难的问题,提出了一种基于牛顿下山法的SHEPWM方程组计算方法。通过合理选取下山参数,新方法可有效克服N-R法中迭代初始值对最优解的近似要求。以7个开关角的NPC逆变器SHEPWM为例进行计算和实验分析,结果表明新方法放宽了对迭代初始值的选取要求。

改进L-M法的箝位型逆变器SHEPWM求解方法

针对Newton-Raphson(N-R)法求解二极管箝位型(NPC)逆变器选择性谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的非线性方程组时存在初始值选取困难的问题,提出了一种改进Levenberg-Marquardt(L-M)法。改进L-M法通过在求逆矩阵中引入阻尼因子,克服了N-R法Jacobi矩阵不可逆或病态的不足;通过自适应调整松弛参数以降低迭代初始值的选取难度,并减少了矩阵求逆次数和计算量。以调制度m=0.85时9个开关角的NPC逆变器SHEPWM为例,随机选取6组初始值,通过合理选取阻尼因子和在线自适应调节松弛参数,得到了满足要求的6组数值解;并验证了改进L-M法的收敛域明显宽于N-R法;分析了6组初始值在m∈[0.7,1.15]的解轨迹及其谐波特性的差异,为实际应用优化选择提供了依据。最后,通过单相实验验证了新方法所得解的正确性。

基于MSP430的车载防醉驾安全系统设计

针对目前交警使用手持式酒精测试仪,导致检查范围极为狭窄的缺陷,设计了车载防醉驾系统。利用32位的低功耗单片机MSP430F149为主控芯片,通过检测模块对对酒精浓度实时分析并送LCD12864显示,对酒精浓度超标则控制汽车点火并报警电路。仿真及实验电路的软硬件联合调试证明该设计能全面达到防止醉酒驾驶的目的,具有一定的实用性和推广价值。

旅游公路生态景观构建研究

旅游公路生态景观构建是公路建设中出现的一个全新的课题。依托河北平涉(平山县-涉县)旅游公路景观设计的实践,提出了旅游公路生态景观构建的方法、步骤。结合当地丰富的旅游资源和景观序列,将平涉旅游公路生态景观的构建划分成6个景观特色带,使每个景观特色带具有各自的特点。根据这些景观特色带的特点,在边坡防护、隧道洞口处理、观景台设置、借景手法运用等方面进行相应的设计,使得整条旅游公路的生态景观融入到周围的自然环境中。

优化稀疏LU分解的LDPC编码算法研究

中国移动多媒体广播标准中采用了高度结构化低密度校验码编码.针对该低密度校验码非系统码和非准循环特性,设计了一种基于LU分解的编码算法,巧妙地设计了紧凑的矩阵存储方式,修正了行重列重乘积最小化的优化准则,提出了优化的稀疏LU分解.仿真计算结果表明,相对其他文献中的算法,所提稀疏LU分解得到的L和U中元素"1"的个数减少10%,具有更好的稀疏性,进一步降低了编码算法的时间复杂度.因此,基于优化稀疏LU分解的低密度校验码编码算法在中国移动多媒体广播标准实际应用中具有较好的前景.

新型3D-Turbo码原理分析与性能研究

为改善中高信噪比下传统Turbo的错误平台性能,介绍一种改进的Turbo码(3D-Turbo Codes),通过增加一个码率为1的后编码器,对传统Turbo编码器得到的部分校验比特进行后编码.给出3D-Turbo码的编码结构,分析了影响性能的主要因素,研究3D-Turbo码的迭代译码过程并详细推导了Max-Log-Map算法,最后对3GPP2标准下的3D-Turbo码性能进行仿真.研究结果表明,与3GPP2 Turbo码相比,3D-Turbo码通过增加很小的复杂度,可以有效改善错误平台性能.因此,在中高信噪比且对误码率要求严格的场景下,3D-Turbo码有广阔的应用空间.

基于改进Kuwahara滤波的图像去雾算法

针对单幅图像去雾算法中存在运行效率低下的不足,提出改进的Kuwahara滤波细化粗糙透射率算法,引入积分图和平方积分图算法,将面积像素计算转化为目标矩形四个顶点的计算;对天空区域使用阈值透射率修正算法做进一步平滑,以提高算法执行效率,避免天空区域色彩失真。经仿真测试,对于800×600的雾图像,需10 ms即可完成去雾处理;对于大小为135 K的图像,改进Kuwahara处理速度是He的3 000倍,是Shi的2 000倍,表明算法能满足高速图像处理的实时性需求。

导航抗干扰系统滑窗IIR陷波器实现技术研究

针对传统IIR陷波器在高采样速率时更新操作无法完成的问题,提出一种后推IIR陷波器实现方案,能够有效提高工作时钟;进一步设计基于滑窗算法的IIR陷波器实现方案,在保证系统稳定的前提下,有效降低信号损失,提高捕获性能。仿真结果表明本文所提IIR陷波器实现技术的有效性与较好的工程应用前景。

经验模态分解剔除结构地震响应位移漂移

提出了一种基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)剔除位移响应漂移量的算法。这种算法将漂移成分视为EMD分解的最终残量(Residue),从原时程响应信号中分离并剔除EMD分解的最终残量后,再利用本征模函数(Intrinsic Mode Functions,IMFs)进行信号重构,能够得到接近真实的响应时程信号。该方法引入到实际桥梁结构的地震响应时程分析中,成功地解决了剔除结构地震响应位移漂移的难题。试算和实际计算效果表明此种方法效果良好,因而在结构地震响应分析中具有重要实用价值。

现场摊铺沥青混合料特征与路面非均匀性预测研究

非均匀性是造成沥青路面早期损坏的一个重要原因,分析非均匀性的产生原因及影响因素对控制沥青路面的非均匀性具有重要意义。为了研究摊铺机后沥青混合料特征与路面上的各种非均匀性的关系,笔者首先根据现场摊铺沥青路面非均匀性特征及其原因,定义了沥青路面上出现的非均匀性类型;其次,在摊铺全幅路面上横向不同位置取料进行室内抽提试验,分析了沥青路面摊铺过程中材料变化特征,并与路用性能试验结果进行了相关分析;最后,采用灰关联分析方法研究了各因素对非均匀性(密度)的影响,并据此建立非均匀性的密度预测模型。

融合颜色相关性和纹理差异的阴影检测方法

在雨天交通视频中,车辆同时受阴影和水汽拖尾的干扰。为此,在分析目标车辆、路面、阴影和水汽拖尾区域特性的基础上,提出一种融合颜色相关性和纹理差异的阴影检测方法。由当前点与背景点的HIS向量点积测量颜色相关程度,检测出车辆目标和水汽拖尾区域,利用当前区域和背景区域的纹理差异区分深色车辆和阴影。实验结果表明,该方法能较好地检测雨天交通视频中运动车辆的投射阴影,且能有效去除水汽拖尾,从而保证车辆的正确分割。

基于GM(1,1)模型的客运交通量预测系统实现

在对灰色系统理论研究的基础上,设计实现了一个基于GM(1,1)模型算法的预测系统,系统设计有友好的人机交互界面,包含数据库输入,数据预测、残差分析和拟合曲线五个子模块构成。通过对客运交通量实例数据仿真,证明了此预测系统精度较高,且该预测系统具有良好的通用性,可作为其他领域有关灰色预测设计的参考。

扩频系统中频率捕获精度改善算法研究

频率捕获精度影响系统的相干解调,从而影响通信系统的性能。基于FFT的频率估计速度快,实现简单,但FFT变换存在栅栏效应,所以直接利用FFT进行频率估计,会带来较大的测量误差。传统Rife算法在低信噪比或相对偏差较小时存在插值方向错误的问题,而传统的Quinn算法则可获得正确的插值方向,通过融合Rife算法和Quinn算法的优点,提出了一种Q-Rife算法,实现更高的精度估计。充分利用幅相联合内插算法在相对偏差较小时频率估计精度较高的特性,进一步综合QRife算法和幅相联合内插算法的优势提出API-Q-Rife算法,可有效改善Q-Rife算法在较小相对偏差时的估计精度。利用MATLAB进行仿真,结果表明,改进的Q-Rife算法在减小频率估计误差的同时保证了算法的稳定性,而改进的API-Q-Rife算法可获得比Q-Rife更优的性能。

基于综合肤色检测和二值形态学的人脸定位研究

针对人脸定位检测中存在的速度慢、精度低及噪声干扰问题,提出了一种基于综合肤色检测和二值形态学的人脸定位检测算法.该算法将YCrCb(明亮度-色调-饱和度)模型与HSV(色相-饱和度-色调)模型用于人脸综合肤色检测,在YCrCb与HSV空间中根据待检测图像每点的颜色值进行人体区域或背景区域的判断;然后,将检测图像转换为二值图像,对图像进行形态学处理;最后,选用人脸几何特征对筛选后连通区域进行判别,实现人脸的准确定位和检测.实验结果表明,该算法对于简单、中等、复杂三种情况下人脸图像的检测正确率分别达到了99%、92%和85%.另外,由于二值形态学消噪算法的使用不仅提高了人脸检测的准确率,而且加快了检测速度.

直流电源系统的电能质量治理与控制

直流电源系统中产生的谐波不但危及电网及其他电力用户,而且也危及自身,在此对电网变电所直流电源系统现状进行了调查和研究,并对变电所直流电源系统存在的问题进行了分析,针对直流电源系统产生谐波的原因及对电网的干扰,提出通过安装电源净化滤波装置的手段,消除直流电源系统中的谐波电流,以达到降低谐波损耗,提高功率因数的目的。

基于ATC89C54的多功能电子万年历设计

多功能电子万年历的设计是以ATC89C54单片机为核心,结合DS1302时钟芯片和DS18B20温度传感器构成单片机控制电路,实现时间、星期、公历和农历的日期、温度、二十四节气、生肖、公历节日、闹铃等功能,全部信息可通过12864点阵式液晶直观显示。整机电路使用+5V稳压电源,有掉电保护功能,可长时间稳定工作。

AMPSO闭环控制及在光伏多峰MPPT中的应用

针对光伏阵列的输出特性具有非线性、时变性和多峰性等特点,提出一种基于自适应变异的粒子群优化(AMPSO)闭环控制方法,并将其应用于光伏阵列多峰情况下的最大功率点跟踪。该方法的优点为:采用AMPSO算法来预测最大功率点电压,可克服粒子群算法(PSO)存在的早熟收敛问题;采用电压闭环控制来跟踪最大功率点电压,可实现阵列输出电压的准确控制。仿真和实验结果表明该方法可快速跟踪外部环境变化,准确搜索到最大功率点,有效提高光伏系统的效率。

军校本科生计算机创新能力的“五位一体”培养模式

分析军队院校本科生计算机创新能力培养的现状,阐述在相关课程课堂教学内容与形式优化改革的基础上,构建一种以本科生创新团队为核心,面向各种学科竞赛、全国大学生创新训练项目、自主科研等学生创新活动,依托学院科研课题组为实践基地、结合毕业设计的全程式"五位一体"的本科生创新能力培养模式。