摘要:同步定位与建图技术（Simultaneous Localization and Mapping，以下简称SLAM）一直是移动机器人领域比较热门的研究方向，它可以给机器人提供强大的环境感知能力。传统的依靠外部位置参考来定位的方法如果无法获得时，移动机器人需要即时定位自身位置来构建增量式地图，因此SLAM技术也就应运而生。对激光SLAM和视觉SLAM的研究现状及最新标志性成果进行了介绍，重点对以相机与激光雷达融合、相机与IMU融合、激光雷达与IMU融合为代表的多传感器融合SLAM技术展开讨论、系统地梳理了几种融合方式的优势与不足，同时介绍了该领域的研究热点语义SLAM，最后讨论了SLAM技术在该领域未来的发展方向以及存在的挑战。

摘要:针对当前某高精度微波引导设备的角度制导性能精准检测难度大的问题,基于ARM+DSP+FPGA的总体架构,研究并搭建了高精度角度数据检测系统的硬件电路结构,基于C/C++、VHDL和Verilog语言等在不同运行环境下开发了角度数据测试软硬件程序,实现了对微波引导设备发射空间角度数据信号的接收、处理、解算和测量。并进行了调试与试验验证,结果表明该系统达到了设计功能和指标要求,对高精度微波引导设备角度测量方位角优于0.16°,仰角优于0.18°,数据字与设备预置信息一致,满足了高精度角度数据的检测要求,对有效提高该微波引导设备的可靠性具有重要意义。

摘要:为了解决自动化单元测试工具在测试大规模C++工程时经常发生内存溢出故障且耗时较长这一问题，在测试流程中引入了缓存优化技术，并提出了一种面向不同测试方式的缓存优化方法。当用户直接对整个工程进行测试时，系统将采用缓存预取的方式，通过设计的缓存预取模型，在缓存出现读缺失之前为其提供数据块；当用户对单个文件进行测试时，系统将采用改进的GDSF替换算法进行缓存替换。实验表明，该方法能够有效的避免此类单元测试工具发生内存溢出故障并减少了测试的时间，使其支持的被测工程规模由5000行左右增加至十几万行，大大提升了系统的性能。

摘要:为进一步提升电力通信网络故障诊断的准提率，提出了一种基于改进卷积神经网络的电力通信网故障诊断方法，该方法通过改进卷积神经网络当中的激活函数，使其同时具备光滑性与稀疏性，提升激活函数的收敛性及收敛速度；另一方面构建基于小波神经网络模型来对告警信息进行加权操作，得到不同告警类型和信息对于故障诊断和判定的重要程度，进一步提升故障诊断的准确率，最后通过仿真试验可以看出，改进卷积神经网络故障诊断准确率达到99.1，准确率标准差0.915%，具有较高的准确率和稳定性。

摘要:针对 AD9361实现DQPSK收发过程中存在的工程实现问题,完成了基于SPI接口的AD9361配置,通过测试定位了：输出端无波形、接收与发射本振时域波形扭曲、输出端谐波分量严重、发射本振与接收本振存在随机相位误差四个疑难问题,采用10MHz SPI时钟、系统时钟设置为40MHz、输出端采用1.4GHz、采用点积叉积进行解调四种方法予以解决。结果表明相关问题解决效果良好,所实现的DQPSK收发性能可靠。

摘要:针对传统工控入侵检测系统缺少对边缘入侵信号段的研究，无法及时检测到边缘入侵行为，导致系统入侵潜伏期过长、威胁工控系统网络安全的问题，提出了基于混合随机边缘计算的工控入侵检测系统设计。使用中心服务器处理并发送告警信息，形成统一的告警日志。选择JY211-QTQ-04型号光缆探测器，实时显示信号强度。通过高速网络I/O架构Netmap网络流量采集器采集流量信息，再由TCP/IP协议下的数据预处理器处理数据，利用入侵检测引擎检测入侵行为。构建入侵检测动态模型，结合混合随机边缘算法，确定待检测段的最高能量和信噪比，通过检测到的入侵信号段，判断入侵行为。由实验结果可知，该系统在异常入侵情况下，能够及时发现入侵行为，在入侵时间为7s时，潜伏期达到最长为2.4s，与实际入侵后潜伏期变化一致，能够精准检测工控入侵行为。

摘要:针对工矿企业突发性水污染事故具有明显悬浮物或明显颜色变化，且多数污染可通过表层水体视觉方式直观判断等特点，本文基于突发性水污染事故监测需求分析，研究了一种基于工业视觉的水体表面污染监测系统。针对连续多帧图像信息受水流流速、颗粒悬浮物和系统噪声等影响问题，提出了随机扰动信号滤波方法和基于颜色信息评价的多级图像信息调节方法，进而采用优化神经网络建立污染分析模型，并开发了监测装置对水体图像进行实时分析，实现污染状态快速判断。在某冶炼企业应急站投用该系统后，降低了劳动强度，缩短判断时间，提高判断准确度，降低环保事故发生率、 减少岗位人员数量、降低成本，取得了显著的应用效果。

摘要:针对目前我国的水土流失以及水土保持系统低效等问题，根据新型的蜂窝窄带物联网技术，设计并实现了一种基于NB-IoT的水土保持监测系统。系统由多个传感器数据采集节点、远程监测云平台以及本地冗余数据存储系统组成；传感器数据采集节点采用STM32微控制器，负责采集地理信息、温湿度信息参数。并将采集的信息分别发送给本地服务器和云上服务器，登录云端服务器即可实时获取到终端采集的信息。实际测试结果表明：NB模块采用省电技术，耗流低至3uA，符合低功耗特性；同时测试了一天的丢包率，总丢包率低于0.15%，保证了数据的准确性。测试云平台数据显示时间与实际采集数据时间差在30ms内，符合实时特性；

摘要:随着我国城市地铁的快速发展，隧道的养护变得越来越重要，传统的人工检测方法不仅效率低、成本高，而且耗时，已经不能满足当今的需求。通过对越江隧道中的电缆通道的病害特征进行研究，提出一种基于深度学习的隧道多病害检测的方法，并提出了一种针对隧道病害检测的残差融合模块网络(Resfmnet)，利用深度学习网络提取图像病害特征并进行病害分类，提高了病害的检测能力，所使用的数据集是通过特种机器人在越江隧道中的电缆通道拍摄的视频获得；实验结果表明所提出的网络显示出更高的准确性和泛化性，对多病害的检测的精度mAP达到0.8914，使得越江隧道检查和监控变得高效、低成本，并最终实现自动化。

摘要:在动力学实验中,准确测量实验模型的动态位移响应是保证实验品质的关键环节,传统获取位移响应的方法都存在一定缺陷,比如无法全场测量,动态测量效果较差等。针对这些缺陷,提出了一种基于三维数字图像相关法 (3D-Digital Image Correlation)的非接触式光学动态位移测量方法,并搭建了基于三维数字图像相关法的非接触式光学测量平台,通过地面实验,将测量结果与真实位移进行对比分析,对其使用范围和精度进行了验证。实验结果表明,在像面内平移或垂直运动时,测量精度可靠；在绕像面横轴旋转运动时,角度应尽量小于20°。实验结果为基于三维数字图像相关法的测量技术提供了有效的参考。

摘要:为了对建筑施工现场存在安全隐患的行为进行诊断控制,提出通过深度学习的方式对建筑施工现场工人的不安全行为进行识别。第一,要对人体骨骼运动模型进行提取,将提取得到的信息作为人体姿态以及运动发生变化的新模态信息,并针对以人体姿态为依据实现骨架信息提取这一过程进行简单介绍,再进一步提出CNN-LSTM模型,该模型能够对空间特征提取性能进行优化。通过利用BN-Inception作为CNN-LSTM行为识别模型所需要的空间特征提取器,对所有视频帧中包含的空间结构信息进行提取过程的训练。再通过借助长短时记忆网络(LSTM)针对完整视频中的所有帧进行时序信息的建模,最终通过模型所得出的结果即为LSTM在最终时刻的预测输出。通过相关研究能够证明,利用CNN-LSTM模型获取的信息准确率能够达到88.67%,能够对单模态行为识别模型在识别过程中的准确率进行优化。

摘要:针对人工进行珍珠形状分拣效率低、精度不稳定等问题，提出基于机器视觉的珍珠形状检测方法。采用背光成像方式消除珍珠表面纹理和光泽的影响，对获取的珍珠图像进行同态滤波等预处理算法，提高图像对比度。为了解决相互接触珍珠影响珍珠轮廓提取的问题，采用分水岭算法对珍珠图像进行分割，得到了独立存在的珍珠个体，再通过连通域标记、质心算法对珍珠进行定位。根据国家标准对珍珠形状的规定，基于珍珠图像信息建立珍珠形状参数模型，对珍珠形状进行量化。实验结果表明，不同形状的珍珠样本的检测误差为0.63%，形状统计精度为100%，算法耗时24 ms。该方法可准确高效对珍珠进行分拣分级，具有一定的实用价值。

摘要:由于面向对象程序具有多态性等复杂特性，在软件单元测试中仅凭静态分析难以判断指针和引用指向对象的具体类型，为了解决这一问题，对类的抽象内存模型进行研究，并提出类的操作语义模拟算法。在路径分析时，通过构建和更新抽象内存模型，从而对变量所属类的范围进行限定。对于单元测试，对基于输入域的随机测试进行优化，提出基于路径的随机测试方法，得到输入变量的类型集合。实验表明，类的抽象内存模型结合操作语义模拟算法能够有效提取出路径中类相关的约束，基于路径的随机测试方法比起基于输入域的随机测试方法能够明显提高测试效率。

摘要:摘要：轧机作为机械制造行业的重要设备，工况环境复杂，其关键零部件极易发生故障，对其进行早期故障诊断，趋势预测存在困难。对此本文以轴承为例，提出了一种新型性能退化指标用于检测出现早期故障的时刻。对于防止轧机工作环境复杂的问题，首先要对采集到的样本信号进行降噪，实现对噪声信号的去除，之后利用互相关函数对样本前后数据进行互相关分析，然后求分析所得数据的所有极值点能量与总能量得比值，最后将做的比值带入信息熵公式，即为最终得性能退化指标，即互相关能比熵，并通过包络谱分析验证指标的有效性。针对轴承性能退化趋势预测的问题，利用门控循环单元网络(Gate Recurrent Unit, GRU)和双向门控循环单元网络(Bidirectional Gate Recurrent Unit, GRU)各自的优点建立了BiGRU-GRU网络。将采集到的数据分为训练数据和测试数据，在训练数据中训练之后，对测试数据进行预测，实现了对轴承性能退化趋势的预测。并通过对比实验证明了所提性能评估指标和网络比一般指标和网络具有更好的效果。

摘要:无线通信设备装备数量大、种类多,开机时间长,因此需定期维护。在修理过程中,性能指标的测试项目多,维修人员任务重。研制的便携式无线电综合测试系统,将通用的综合测试仪的仪器资源与自动测试技术相结合,利用主控计算机分别对各测试仪器资源和被测通信设备进行程控,实现多种仪器资源的统一管理,协同工作、数据共享,极大地节省了测试成本。该测试系统体积小、重量轻、集成度高。一台仪器就能实现无线通信设备收发信机整机主要参数的测量。操作流程简单,大大降低了性能指标测试环节对操作人员的专业水平要求。测试的结果数据由计算机进行有效的统计、处理、分析和查询,提高了测试效率。

摘要:障碍物检测是确保地铁车辆运行安全的一个重要措施，但是目前，地铁运行障碍物检测存在场站环境下单一传感器检测速度慢、准确性差、范围小的问题，为实现对其的有效弥补，在可见光与近红外结合的双目视觉技术迅速发展的支持下，基于红外成像系统与可见光成像系统，设计地铁障碍物检测系统。基于对系统功能需求与运行平台的分析，明确系统功能模块及其硬件构成。由于红外与可见光图像传感器的成像机理不同，拍摄的图像也存在差异，利用BEEMD 算法对图像进行融合之后，执行YOLO障碍物类别检测任务，最后分析系统应用，结果表明可以实现列车运行中前方列车80-500m安全限界范围内的障碍物识别。

摘要:智能药房系统正逐步推广应用于医院药房，为解决现有智能药房控制系统功能较为简单，拓展性不足、智能化程度不够的不足，提出了一种模块化、易于调试、基于多线程消息框架的控制系统设计方法，详细介绍了智能药房的系统组成、模块划分、任务及线程分配、通信协议设计以及系统各模块的实现过程，并对各工作线程的调用结构进行了说明。系统具备良好的使用性、维护性和拓展性，集成丰富的参数调试配置界面和可拓展外部调用通讯协议，实际应用表明系统能够通过简单调整实现系统模块拓展功能，并满足对智能药房系统部件的并行时序、串行时序下的控制要求，较大程度释放智能药房工作效能。智能药房系统在医院的运行情况表明，控制系统模块独立性强，安装维护简单，运行稳定可靠。

摘要:针对当前柴油机废气再循环冷却控制系统受到时滞问题影响，导致系统开度走势与设定走势不一致、废气再循环效果差的问题，提出基于自适应LS-SVM的柴油机废气再循环冷却控制系统。以AT89C51单片机40针作为电控单元核心部件，利用位置传感器向系统发送负载信号，利用温度传感器来传输信号并反馈至D/A转换器。在 D/A转换器中，反馈信号以串行或并行方式进入寄存器，并在转换后输出电流电压，控制系统阀门在排气再循环时的开启。伺服泵采用冷却系统，为系统提供液压动力源。在最小二乘支持向量机基础上，利用求解线性方程组进行优化，消除了控制误差。根据控制差的大小，调整系统的速度。由试验结果可知，该系统开度走势与设定开度走势一致，且与设定开度误差为1开度，说明使用该系统具有良好稳态特性，有效克服了系统中时滞问题，废气再循环效果较好。

摘要:卫星跟踪控制是卫星通信技术中的一项重要技术。设计了一种基于软总线机制的卫星跟踪控制系统，给出了关键的设计方案。硬件平台方面处理芯片采用FPGA+ARM的ZYNQ处理平台，保障系统中处理资源和接口扩展的需求。软件方面通过构建软总线的数据管理机制和通信代理机制，解决传统系统中耦合度高及触发条件难以精准把控等问题，使跟踪系统软件架构清晰明朗，各功能模块接口高效、便捷、以扩展。跟踪流程设计中，优化了跟踪角度调节处理时机，使跟踪算法和外设控制得以并行处理，充分利用处理资源，最终搭建测试环境验证了系统能力。结果表明，该设计有效可靠，其中软总线机制还可应用于其他外部设备复杂的环境，具有较高的应用及推广价值。

摘要:量热法可用于表征放射性核素衰变热功率。基于热平衡模式的量热系统，测量过程对测试环境波动较为敏感，测量精度受环境温度影响较大，因而对环境温度稳定性要求较高。为向量热系统提供稳定的恒温测试环境，基于LabWindows/CVI虚拟仪器开发平台，以半导体制冷器（Thermo Electric Cooler，简称TEC）为制冷元件、Pt100型铂电阻温度传感器为测温元件、高精度数字源表作为电源、高精度数字多功能表为温度测量仪表，基于网络通讯，采用比例-积分-微分（Proportion-Integration-Differentiation，简称PID）控制策略，设计开发了量热计恒温控制系统。开发完成的系统软件可实现仪表通讯、数据采集与显示、恒温控制、数据分析与存储功能。以量热系统恒温层结构材料铝锭为对象进行了恒温效果测试，测试时长48 h，远高于量热系统单位测量周期。结果显示，该恒温系统可获得±0.2℃的控温精度，满足量热测试对系统环境温度稳定性的要求。

摘要:控制软件是运载火箭中非常重要的一类软件；传统模式下,型号的控制软件是专用的,型号之间的控制软件存在相似功能重复开发、开发和维护效率低的问题；针对上诉问题,采用面向对象分析和设计技术,设计了一套基于面向对象的通用控制软件,通过对控制软件的业务逻辑进行建模和分析,抽象出满足特定规则的命令实体类,使得命令实体间可以互相组合,用户可以通过将命令实体进行组合而成为控制流程；采用XML文件持久化控制流程,提高数据文件的可读性和易更改性；通过面向对象技术屏蔽细节,特定需求通过扩展实现,而无需更改现有的设计；通过测试分析,软件的结构设计合理,扩展性和维护性良好。

摘要:随着C++语言标准的不断演进，词法语法解析工具如JavaCC等对于很多扩充的新特性以及复杂的语法结构不能做到完全支持，这可能会导致抽象语法树生成错误且不完整。针对这一问题，提出一个针对抽象语法树生成错误的处理框架。首先，通过对JavaCC的扩充，实现一套可以解析C++语言的词法语法分析器，生成抽象语法树并记录报错行；其次，根据报错行寻找所在函数区间即不支持或不匹配的语法片段；最后，通过注释函数区间的方式来跳过不支持或不匹配的语法片段进行错误处理并迭代生成抽象语法树。实验结果表明，对抽象语法树生成进行错误处理后可以更全面的分析代码，抽象语法树完成率上升37.8%，分析行数提高3.9倍。

摘要:针对光学合成孔径固有的中低频损失而导致的成像模糊问题,提出一种改进的超分辨率生成对抗网络(SRGAN)进行图像复原研究。首先通过MATLAB构建光学合成孔径图像数据集,并对数据集进行数据增强处理,其次根据ASPP网络设计思想,构建多尺度SRGAN生成器的残差结构,最后与传统超分辨率重建算法进行复原效果对比。实验结果表明,本算法可加快模型收敛速度,提升模型获取图像细粒度特征的能力,对于光学合成孔径图像的复原效果更优。

摘要:更长的飞行时间是四旋翼无人机领域研究热点方向之一。在对实际飞行中瞬时消耗电流和电池电压数据的研究中发现，过大姿态角下电池电量消耗显著提升。为了延长飞行时间和提升电池电量使用效率，提出一种长续航飞行模式。在该模式下，基于现有的角速度串级PID姿态控制器，将飞行加速度的控制算法改为飞行速度控制，限制过大姿态角的操作。在无风、微风和强风环境下的飞行实验表明，长续航飞行模式比传统飞行方式飞行时间增加8%~20%。长续航飞行模式可广泛应用于多种无需快速变换飞行路径但需要更长飞行时间的的应用场景中。

摘要:作为分析脉冲涡流响应的常用工具，解析模型因具有物理意义明确、精度高、计算速度快等优点而得到了广泛关注。近年来，随着脉冲涡流阵列探头的应用，对其阵列单元——即激励和接收线圈非同轴的Transmitter-Receiver阵列单元（以下简称TR探头）的解析分析需求迫切。而当前关于TR探头的解析模型大多数将试件缺陷等效为大面积壁厚减薄缺陷，模型精度较低。为提高TR传感器解析模型的求解精度，将构件缺陷等效为平底盲孔缺陷，建立了含平底盲孔构件脉冲涡流TR探头的解析模型，且提出了一种快速求解该模型解析解的方法：首先，通过分析典型模型解析解的形式，发现其由广义反射系数、线圈系数等乘积组成，且广义反射系数仅与构件结构有关，线圈系数仅与探头有关；然后，参考已有的含平底盲孔构件同轴式探头检测模型和均匀壁厚减薄缺陷的TR探头模型，分别获取广义反射系数和线圈系数解析表达式；最后，将其组合得到含平底盲孔构件脉冲涡流TR探头的解析解。通过和实验数据做比较验证了上述解析解的正确性。所提出的方法可应用到其他脉冲涡流解析模型的快速求解中，降低解析模型的求解难度。

摘要:驾驶仿真系统在交通安全研究中发挥着重要作用,但目前仍存在三维道路建模受限、仿真场景还原度不高等问题。研究采用虚幻引擎开发仿真功能模块,根据道路几何线形与交通流原始资料,能高效搭建出驾驶仿真场景。采用像素流送技术将视频帧发送到前端,设置硬件设备的轴属性映射,支持模拟驾驶外部信号输入,并实时将驾驶行为数据存入数据库,设计了一种轻量化、自动化、智能化的在线驾驶仿真信息管理与可视化系统。系统主要实现了道路自动化建模、人-车-路-环境信息管理、车道级真实交通流场景还原、在线模拟驾驶与数据可视化等功能。经测试,系统部署后能在Web端稳定运行,弥补了现有驾驶仿真系统的不足,为实验人员提供轻量高效的驾驶仿真服务。

摘要:为提高弱纹理图像关键目标点的检测识别能力，提出基于深度学习的弱纹理图像关键目标点识别定位方法。构建低光照强度弱纹理图像关键目标点的拓扑特征分布模型，采用透射率作为检测系数，结合亮通道的先验知识，建立像素大数据分布集，采用暗原色融合和RGB像素分解方法实现对低光照强度弱纹理图像的信息自适应增强处理；根据透射区域噪点融合匹配结果，采用交叉组合滤波检测和深度学习算法，实现对低光照强度弱纹理图像降噪和信息增强，据此实现对低光照强度弱纹理图像关键目标点检测识别。仿真结果表明，采用该方法定位识别的精度较高，平均为0.93，图像输出质量较好，峰值信噪比平均为32.87，通过准确率-召回率曲线的对比也表明性能较为优越。

摘要:在电机实际运行的过程中，电机的参数会受到温度和磁路饱和程度等因素的影响而发生变化，从而导致伺服系统控制效果降低，甚至可能损坏电机。因此需要通过参数辨识获取电机的参数，以保证控制效果。通过离线辨识获取静止状态下和稳定运行状态下的电机参数，并将其作为在线辨识的初值使用。基于模型参考自适应算法在线辨识电机参数。以旋转坐标系下直交轴电流方程作为参考模型，通过采集的电压、电流和转速等参数辨识电机的电阻和电感。在MATLAB中搭建可实时改变参数的电机模型，并用模型参考自适应模块进行在线辨识，通过仿真验证了该方法的有效性。

摘要:提出了一种包含粗定位和高精定位在内的复合定位系统，该系统可对井下作业人员的位置进行实时监测，从而实现及时救援和人员管理的目的。由于井下作业人员的位置会持续发生变化，所以信息采集过程中的位置信息具有滞后性，这对快速持续的高精度定位带来了巨大的挑战。基于该问题，提出了一种基于层次聚类的粗定位方法，通过对现有完整数据和目标可能位置进行信息融合和冗余去除来预测实际位置。然后，再在粗定位的范围内布设当前已有的高精度定位设备以实现高精度定位。仿真结果证明，提出的复合定位系统可以将定位范围从15km缩小至500m，且能够实现100%的拓扑预测精度。

摘要:针对UWB定位中的标签容量限制和通信冲突的问题，提出了一种基于洪泛机制准同步的改进定位方法。该方法通过设置主从基站，利用洪泛机制逐级传递准同步报文实现基站和标签间的时钟准同步，满足了DS-TWR方法下TOA算法对通信中时钟误差的需求，从而提高了测距精度；同时通过多Hash运算为标签基站对分配唯一时隙，有效提高了多标签情况下的通信成功率。实验结果表明，改进后的系统多标签条件下平均通信成功率提高了16%，标签能耗降低了30%，单位时间内获取数据量提高了27.8%，在提高系统通信效率的同时降低了能耗，具有较高的工程应用价值。

摘要:针对现有无人机航空应急测绘系统，不能适用于地表特征应急测绘，无法满足无人机航空大比例尺测图的实际应用需求，设计基于改进SIFT算法的无人机航空应急测绘系统。根据不同固定翼无人机产品的性能差异，分析传感器、发动机、无人机平台等硬件结构之间的集成连接关系，提出一体化的应急测绘系统设计方案，完成系统硬件设计。基于SIFT算法的应用原理，结合BRISK描述子参量，采用改进SIFT算法，对相关测绘特征点进行匹配处理，再联合已知的SIFT算法改进方向，完善测绘处置的基本流程，实现系统软件集成设计。实验结果表明，该系统的视频数据、光学影像、SAR数据中频率的最大值为7.06Hz，空频时间的最大值为0.03，与CH-4航空应急测绘系统相比，该系统所获数据能够完全满足人机航空大比例尺测图的实际应用需求，且适用于航空摄影的地表特征，并为其提供了有效的应急测绘保障。

摘要:遥感影像的地块背景特征复杂，当前地块分割方法不能较好地处理模糊的边缘信息，导致分割精度不理想。文章利用注意力机制处理地块特征，提出了一种基于全局坐标注意力机制的遥感地块分割网络：GCAT-U-Net。该方法在U-Net网络基础上嵌入了全局坐标注意力机制，加强了深度神经网络对于遥感影像数据中重要特征的关注度。在公开的GID数据集上的实验结果表明，文章提出的模型将准确率从0.9041提升到了0.9227，比传统U-Net网络提高了2百分点；结合特征自身重要性和特征位置信息的全局坐标注意力机制有助于更精确的目标定位，其输出相较于嵌入单一注意力机制，地块边界更为清晰，提升效果更为显著。

摘要:为了实现对高速动态图像进行稳定的快速识别，并将识别出的目标图像传给上位机，应用优化的背景差分原理，设计并验证了一种可并行计算的高速动态目标识别算法，利用FPGA作为主控芯片实现了有效图像的高效采集以及实时传输功能。首先该系统采用流水线处理方式实现对数据的实时采集，然后利用乒乓操作来实现目标识别算法，通过对DDR3进行分页操作，将识别后的动态目标图像进行缓存，最后采用USB3.0芯片实现上位机与FPGA进行实时传输数据。实验结果表明，所设计的动态目标高速识别算法可以有效识别出6mm的BB弹，捕获率高达99%，同时该系统可以实现动态目标数据的实时传输。

摘要:针对拆解废旧电器整机识别的传统方法效率低下的现象,提出一种自定义特征的废旧电器整机识别的方法。首先对废旧电器图像采用目标分割算法把废旧电器与背景进行分割,然后提取废旧电器整机的形状特征和卷积神经网络提取的深层特征,采用PCA算法对提取到的形状特征进行优化,将优化后的形状特征与深层特征进行特征拼接,最后将拼接后的特征向量对搭建好的三个SVM二分类器进行训练,得到废旧电器的分类模型。结果表明,拼接后的特征向量对废旧电器识别的准确率较高,高达91.21%,能够有效的实现废旧电器的智能识别。

摘要:针对人脸识别系统在人脸被遮挡情况下识别率低的问题，提出一种通过图像多方向梯度值，使用融合、补偿等方式产生可以对原图像进行特征描述的特征图像，通过对特征图进行一系列处理后实现人脸识别的算法。算法首先计算图像四方位的梯度值；其次对四个梯度值进行融合运算，产生合融梯度、差融梯度；再次以合融梯度、差融梯度作为补偿变量在原图像上进行适当系数的补偿，形成人脸图像特征图；然后对特征图依次进行直方图统计、主成分分析后，使用SVM分类器进行分类识别。使用Matlab2016试验仿真平台在多个人脸数据库上进行测试，结果表明本文算法在人脸被遮挡情况下的识别率具有很好的表现。

摘要:目前在智能锁通信架构普遍采用WiFi、蓝牙、ZigBee等通信技术和IPv4协议，不能兼顾长距离传输和低功耗的需求，存在管理不便、安全性较低、IP地址匮乏等问题。针对这些问题，设计了一种基于IPv6和LoRa的智能门锁系统，系统由执行层、网络层、服务层和应用层四部分组成。门锁终端采用STM32L151CBU6微控器为主控制器，在云服务器上部署LoRa服务器和Java Web应用实现系统的管理和控制。测试表明，一个网关可覆盖一栋约11层楼的有效区域，一节1000mAh电池可用1.8年，该系统拥有功耗低、通信距离长、安全性高等优点。

摘要:针对传统云计算任务调度模型出现的计算量大、能耗高、效率低、调配精度差等问题,基于动态能量感知设计了一种新的云计算任务调度模型。以动态能量感知为基础,选取资源分配服务器的中央处理器的使用率、存储器的占用率、控制器的负载率等三个参数,构建三维云计算任务节点投影空间,将上述参数向量投影到空间中。引入动态能量感知建立云计算任务调度模型,采用虚拟技术将多个服务器合并成一台服务器,对调度任务进行需求分析和分类,采用能量感知算法将待调度任务分配给满足调度需求的虚拟资源,将任务调度到服务器资源上,实现任务调度。实验结果表明,基于动态能量感知的云计算任务调度模型在从小任务集和大任务集两个角度都能给有效缩短调度时间,降低调度能耗。

摘要:为了实现卫星姿轨控地面半物理仿真试验，设计了基于LVDS(Low Voltage Differential Signaling)的电子星模拟器，图像分辨率支持1024*1024；图像位宽支持12bit；能够同时完成帧频10Hz的图像上传及采集。将星敏感器作为高精度姿态测量部件引入控制系统，地面动力学通过以太网将四元数提供给电子星模拟器，电子星模拟器将生成的电子星图通过LVDS传输给星敏感器，通过地面实时系统将控制系统、星务计算机、敏感器系统组成了实时仿真验证系统。试验表明电子星模的输出接近目标值，闭环测试中星敏采集到准确的星图。通过实物在闭环回路仿真验证了上述方案的有效性，并通过指标对比分析，显示了电子星模拟器的可行性，在卫星姿轨控地面半物理仿真试验中具有良好的推广性。

摘要:摘要：光学卫星的无控定位精度是决定影像应用效果的重要因素。研究表明，影响光学卫星无控定位精度的主要因素包括姿态测量随机误差、时间同步误差、结构变形等引起的姿态低频误差等，影响因素多，难解耦，传统通过控制点评估来建立无控定位误差模型的方法难以客观全面地揭示误差规律。为了更为准确地建立无控定位误差变化规律模型，该文将卷积神经网络引入无控定位精度建模，以卫星成像参数和业务系统全自动几何质检结果作为学习样本，利用网络训练无控定位精度与成像参数的关系，更全面揭示无控定位误差规律，并通过预测定位误差来提升无控定位精度。试验中选取了10019景珞珈一号01星数据，采用7514景影像作为无控定位误差变化规律的训练样本集，剩余的数据开展无控定位误差预测补偿精度验证。结果表明，模型预测精度小于1个像素，验证了该文方案的有效性和可行性。

摘要:提出了基于注意力机制的多模态人体行为识别算法。针对多模态特征的有效融合问题,设计基于注意力机制的双流特征融合卷积网络TAM3DNet(Two-stream Attention Mechanism 3D Network)。主干网络采用结合注意力机制的AM3DNet(Attention Mechanism 3D Network),将特征图与注意力图进行加权后得到加权行为特征,从而使网络聚焦于肢体运动区域的特征,减弱背景和肢体静止区域的影响。将RGB-D数据的颜色和深度两种模态数据分别作为双流网络的输入,从两条分支网络得到彩色和深度行为特征,然后将融合特征进行分类得到人体行为识别结果。

摘要:为实现对患有心梗的老年人身体状况的自动化管理以及减轻监护人对特殊人群的监护压力，本文设计了一种老年人的实时监测系统。该系统以Arduino以及32位的stm32F103单片机控制,采用ADS1292、LMT70传感器通过AD采集电位电压数据，利用放大电路和信号处理电路等转换为心率以及温度值，ESP8266无线传输模块在建立TCP连接之后，将数据传送至服务器和将数据传送至OLED显示终端，实现了当监护人不在床前陪护的情况下，依然能够将老年人的身体状况信息传送到监护人的手机APP中，有效防止了在发生意外时，不能及时采取措施的情景。本设计经过测试表明，心率的测量准确度高达95.29%，体表温度的测量准确度高达99.937%。测试结果表明，本设计具有足够高的准确性以及可靠性，具有实际推广与应用价值。

摘要:体能监控仪作为生命体征监测设备,对于辅助大学生完成体能训练有很大帮助。基于STM32单片机技术,设计开发集成了多种传感器的一种大学生体能监测装备,它能够有效的检测包括心率检测、人体的步数、运动圈速、消耗卡路里等信息。该设计采用了STM32作为主控芯片,采用模块化的设计思路。在系统硬件设计方面,设计了包括STM32控制系统、心率获取电路、三轴传感器电路、显示电路以及按键电路等。同时将软件模块拆分成了初始化子程序、心率获取子程序,步数获取子程序,显示子程序等。Proteus仿真结果显示,使用STM32单片机技术设计的体能监测系统,能够运行稳定,满足体能监测任务需要,实验结果符合预期。为STM32单片机在体育运动研究信息化中应用提供参考。

摘要:分布式分簇算法Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy(LEACH)中每轮的簇头数量不稳定以及位置分布不均匀,针对此问题,为了延长无线传感网络的稳定周期,优化簇头选举机制,以及均衡网络的能量消耗,提出了一种改进的固定分簇算法。该算法采用固定分簇技术,以汇聚节点为中心将网络划分为等大小的区域。在簇头选举阶段,引入代价函数,综合考虑固定分簇内各节点剩余能量、区域的内心距离、位置布局等因素,优化簇头的数量和布局。通过MATLAB仿真实验表明,改进后的算法与原算法对比,均衡了网络能量消耗,每轮中簇头数量稳定且分布较均匀,有效延长了网络的稳定周期、半衰周期和生命周期。

摘要:针对弹药发射及侵彻过程中高速冲击信号的测量需求，本文设计了一种基于电荷传感器的高冲击弹载侵彻加速度测量电路，解决了常规弹载记录仪在侵彻过程中压电传感器因高过载而产生的严重信号值零点漂移的现象。通过对压电传感器的零点漂移现象的机理分析以及推导电荷转换等效电路中零点漂移电压的相关表达式，提出在前端采集的调理电路中用晶体管与运算放大器搭建了加推挽电流放大级的电荷放大器的方案，增强电路驱动能力，加快压电传感器放电速度。本设计可替代例如小波分析等事后处理数据消除零点漂移的算法，在信号源头处解决零点漂移现象，满足测量常规弹药侵彻过程高过载连续动态特性的实时性测量，对研究这类工程问题的人员实现对测量电路改进具有指导意义。

摘要:针对小管径油气润滑ECT系统中传感器存在的重建图像轴向分辨率过低、采集信号微弱等问题，建立了该系统ECT电容传感器的三维结构优化模型，确定了电容极板间隔、单层电容极板长度和电容极板厚度三个重要结构参数的初值范围，采用正交实验的方法对传感器电容极板结构参数进行了优化。研究结果表明，优化后的传感器图像精度系数提高了131.20%。