基于多核DSP和FPGA的车载全景拼接系统的硬件设计与实现

<正>本系统针对大型车辆视觉盲区为了保障车辆行驶的安全性设计出一种基于多核DSP和FPGA的车载全景拼接系统。利用FPGA的并行处理和多核DSP的并行高速浮点运算能力，实现多通道图像数据并行算法处理^[1]，确保了系统实时性要求。实验结果表明该系统解决了多路(4/6/8/10/12)高清HD-SDI视频数据流^[2]的360°全景视频图像拼接^[3]质量以及实时性要求，可以满足实际工程应用的需求^[4]。本系统通过多路(4/6/8/10/12) 150°广角鱼眼镜头摄像机输入车辆不同方位的实时高清彩色视频图像，各通道原始高清彩色视频图像数据分别经过鱼眼矫正、鸟瞰变换、去模糊处理、图像配准、图像拼接融合、图像剪切与合成等一系列复杂算法处理，     

基于机器视觉的洗衣瓶标签位置合格性检测方法

<正>随着机器视觉领域的飞速发展，基于机器视觉系统的标签检测已经有了很多研究成果。吴鹏飞等人在2018年采用ROI技术快速选定标签区域，通过计算最大轮廓的质心与方向特征实现了对标签的快速、精确定位检测^[1]。刘鹏在2019年提出一种改进的均值滤波与冲击滤波相结合的滤波增强方法，使用OTSU阈值分割法结合区域生长法，确定标签位置^[2]。王家寿在2021年提出一种基于关键点匹配的烟包标签错误检测算法，运用扩展特征、相似点簇聚类与对应关系评估等提高了标签关键点的配准率，判断标签是否偏移^[3]。     

2D black arsenic phosphorous

<正>Since the successful exfoliation of graphene in 2014,twodimensional (2D) materials have explosively increased in the past few years^[1].2D pnictogen materials with intriguing properties beyond graphene are gradually coming into eyesight,such as black phosphorous (BP)^[2],arsenene^[3],antimonene^[4],bismuthine^[5],etc.BP is a star material in 2D materials.It has high carrier mobility and tunable bandgap,and its bandgap locates between tha...     

基于云平台的泥石流监测预警系统设计

<正>泥石流通常发生于山地区域的山体洪水流^[1]，我国幅员辽阔，地形复杂，山区约占全国总面积的2/3，广大山区几乎都具备泥石流形成的基本条件，从而造成山体滑坡等自然灾害，这不仅严重侵害国家财产安全，还直接威胁人民的生命安全^[2,3]。泥石流的发生受自然环境影响较大，其形成影响因子为多方面^[4-6]，但大多数原因均为持续性强降水。对于泥石流的治理应以预防为主，积极主动地做好泥石流灾害监测预警，是防灾减灾的重要手段^[7]。国内不少学者对泥石流监测预警系统进行了研究，刘书伦、吴德辉等人分别通过LoRa物联网、ZigBee技术、WSN技术实现了对滑坡山洪泥石流的数据采集和远程监测预警^[8-10]。     

一种基于ZYNQ的软件可定义嵌入式平台主控板设计

<正>本文设计一种基于VPX结构的主控板，用以实现对整个VPX平台的管理与数据交互。主控板以ZYNQ为主芯片，ZYNQ芯片集成了Cortex-A9双核ARM和FPGA。可实现板卡间SRIO数据交换、板卡间千兆以太网通信、通过SPI配置其他卡以及实现子卡的动态可重构等。本文最终完成了主控板的设计和测试，为后续VPX整机平台设计提供了配置通路、通信链路、数据交互等的研究基础和硬件支撑。软件可定义嵌入式平台在未来6G基站^[1]、软件定义卫星^[2]、软件定义雷达^[3]等领域均有广泛应用，为了适应不同的功能需求，需要嵌入式平台具备灵活的动态重构能力。     

基于HALCON的轻量级物体识别方法

<正>实时的运动检测和跟踪技术是一项融入图像处理、计算机视觉、网络传输等多学科的技术，在生物医学、工业自动化生产、智能机器人等多个领域都有着非常广泛的应用。所谓实时的运动检测与跟踪技术就是将实时采集的图像信息进行检测，提取有用信息，识别目标参数特征，过滤噪声并锁定目标^[1]，而实现运动物体的检测和跟踪依赖于对物体的识别，所以利用机器视觉技术对目标进行快速自动地识别别成为了关键。但现在大多数运动检测系统基于PC机等大型且计算能力较强的设备，基于卷积神经网络(CNN)的机器学习算法已经在很多领域中进行了探索和应用^[2]。而某些识别中，     

基于MSP430G2553的贪吃蛇游戏设计

贪吃蛇游戏作为一款经典的益智小游戏倍受人们喜爱^[1]。基于市面上的单片机综合游戏机存在严重的滞后性^[2],采用TI公司的MSP430G2553 LaunchPad微处理器为主控平台,在CCS8.0和VSCODE 2019网页设计平台的开发环境下,结合G2扩展板上的机械按键,音频功放及双显示屏(LCD12864与G2自带LCD屏)实现了基于MSP430单片机的贪吃蛇小游戏设计。并着重介绍了基于MSP430单片机的贪吃蛇小游戏开发的思路,并详细给出了游戏算法功能模块的具体实现代码。实验结果表明,该系统的人机交互性能强,功能扩展性优异,对今后的基于单片机的小游戏开发具有一定的指导意义^[3]。     

强噪声下光纤激光相干合成突破千路

<正>受限于热效应、非线性效应、光纤材料损伤、泵浦亮度等因素，单路光纤激光功率的提升能力有限。高亮度光束合成是突破单路光纤激光功率提升限制的主要技术途径，其中光纤激光阵列相干合成技术是产生高功率高光束质量激光的有效方式之一。近年来，光纤激光相干合成技术在输出功率和合成路数提升方面均取得了显著的进展。在输出功率方面，2011年Ma等^[1]率先突破1 kW,Flores等^[2]于2016年实现了4.9 kW合成输出；2017年，刘泽金等^[3]实现了5.02 kW高光束质量共孔径合成输出；2020年，     

一种高并发船舶设备管理服务器设计与实现

介绍了一种针对船舶设备管理系统的高并发服务器设计，实现了对船舶设备的监控和管理。传统服务器采用同步通信方式，在网络请求时会阻塞线程，造成服务器效率低下的问题，而异步编程可以避免线程阻塞问题^[1]。通过使用Socket Async Event Args完成端口来管理异步网络输入/输出(Input/Output,I/O)操作，结合线程池技术提高服务器的并发能力和效率^[2]。在服务器架构方面，方案采用分层架构设计，将网络协议层和业务逻辑层分离，降低了模块之间的耦合度，提高了系统的可维护性和可扩展性，可满足不断增长的业务需求。     

基于Cortex＿M3内核的SoC芯片软硬件协同验证平台设计实现

<正>片上系统(SystemonChip,SoC)一般包括可配置的通用IP核和用户自行设计的专用IP核组成的系统^[1]。SoC芯片的规模、复杂度和集成度日益增加，芯片验证的时间占据了整个研发周期的三分之二，验证的充分性有效地保证了芯片投片的成功率^[2]。在基于处理器IP设计构建出SoC芯片系统后，如何对系统架构和各功能进行验证的复杂度也在不断提高。在SoC芯片设计阶段的验证，通常分为两个阶段来进行验证。第一个阶段是在设计初期，使用软硬件协同仿真技术进行早期验证与开发，在此过程中主要是利用仿真技术对硬件系统功能进行验证以及设计漏洞的调试，是SoC设计中非常重要的环节。     

电磁传导发射测试系统的集成设计

<正>本文是根据电磁传导发射的实际应用需求，设计了电磁传导发射测试系统。文章详细阐述了系统集成、调试、专用软件开发、数据处理、显示处理、通调异常处理、校准等相关内容，实现多种电磁兼容标准下的准确测试，对相关的测量应用有一定借鉴。电磁兼容的测试系统随着计算机技术的发展，使其测试技术、软硬件开发都得到快速发展。电磁兼容标准把EMC(Electromagnetic Compatibility)测试分成两类^[1]：电磁干扰度测试(EMI:ElectromagneticInterference)、电磁抗扰度测试(EMS:Electromagnetic Susceptibility)，国军标中电磁传导发射是电磁干扰测试中必做项目，涉及的仪器主要是电磁干扰接收机或频谱分析仪^[2]，但处理数据的工作量较大，需计入补偿因子后与标准规定的极限值进行比较，以判定干扰信号是否超标，因此需要测量经验的积累和特殊仪器的应用经验，同时软件系统的设计也直接影响系统测试的效率和准确度。     

基于特征融合的PCB焊点图像增强

<正>在使用AOI(Automated Optical Inspection)进行PCB焊点检测时，常使用图像特征进行焊点分类。针对焊点区域暗、特征细节不明显问题，本文提出了一种基于邻域颜色变化矩阵的图像融合增强算法，提取图像的暗部，利用多尺度金字塔融合，对高对比度、高曝光和颜色增强的图像进行融合，实现焊点图像增强。实验结果表明，本文方法与其他几种主流的算法相比较，在评估指标和图像质量方面都取得了良好效果，为后续的焊点质量检测奠定了基础^[1-3]。随着现代微电子技术的不断发展，PCB电路板逐渐从传统的分立插件器件向小封装和高密度的表贴器件发展，元件尺寸和芯片管脚间距越来越小^[4]。     

高校开放实验室信息化管理系统设计

<正>实践教学对学生解决实际问题能力和创新能力的培养至关重要，是高校培养应用型、创新型人才的重要环节^[1,2]。高校开放实验室是学生开展兴趣培养、创新创业、学科竞赛等实践活动的重要场所。传统的实验室管理模式已无法满足当下开放实验室人才培养的需求。在互联网技术和人工智能技术的浪潮冲击下，很多高校都在进行开放实验室管理的探讨和改革实践^[3-5]。     

基于氧化石墨烯电化学免疫传感器的侵入性酿酒酵母感染疾病的检测

以氧化石墨烯(GO)和金纳米粒子(AuNP)复合材料电沉积的氧化铟锡(ITO)导电玻璃为基底,以3-巯基丙酸(3-MPA)、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为链接基团,固定了酿酒酵母抗体,构建了一种基于GO电化学免疫传感器,实现了血液中酿酒酵母细胞的精确快速检测。该方法以循环伏安法(CV)作为检测手段,以[Fe(CN)₆]^-3作为电化学反应的探针。结果表明,在酿酒酵母细胞数为6.35×10⁸～6.35×10⁴/mL范围内,氧化峰电流与酿酒酵母细胞数的对数表现出良好的线性关系,且检测极限为3.035×10³/mL。进一步通过利用含红细胞的酿酒酵母样本验证了该免疫传感器的特异性。该检测方法操作简单、成本低、灵敏度高、特异性好,有望实现侵入性酿酒酵母感染疾病的早期预防和及时诊断。     

脑机接口技术的专利分析

<正>脑机接口是一种涉及多学科多领域的新颖人机交互技术，本文基于Incopat专利库，对脑机接口技术的专利进行申请趋势、技术生命周期、申请人排名、IPC申请趋势、申请人国别等进行分析及总结，可以为脑机接口领域的技术发展动态提供一定的情报参考。脑机接口(BCI)技术是一种全新颠覆性的人机交互技术^[1-3]。BCI由美国加州大学Jacques Vidal教授于1973年提出。1999年，第1届国际BCI大会正式给出BCI定义:通过分析人或动物的脑电信号而建立起来的交互系统^[4,6]。     

一种通用型接收信道的设计与实现

<正>随着通信技术的不断发展以及电磁环境的日趋变化^[1]，相关装备的硬件架构日趋成熟。接收信道为通信领域相关装备的重要组成单元，其主要功能为完成对宽带射频输入信号进行下变频。随着相关装备需求量的不断增加，伴随项目周期越来越短、指标要求越来越高、小型化、轻量化要求的凸显，研发一款覆盖0.03GHz～3GHz通信频段的通用化的接收信道具有重大意义。1通用型接收信道的主要技术指标通用型接收信道的工作频段为0.03GHz～3GHz，典型增益为30d B，全频段全温下增益在±3d B波动，增益可调整范围为30d B(步进1d B)。噪声系数^[2]全温下≤15d B。     

基于OPENFACE的学习者表情分析

<正>2018年，教育部印发的《教育信息化2.0行动计划》中指出，要以人工智能、大数据、物联网等新兴技术为基础，依托各类智能设备及网络，积极开展智慧教育创新研究和示范，推动新技术支持下教育的模式变革和生态重构^[1]。“人工智能+教育”的发展为评估学生学习状态，从而辅助进行课堂教学效果诊断提供了一种有效途径，是实现个性化教学和教育公平的强有力手段。在“以学习者为中心”的建构主义思想指导下，学习者在学习过程中的情感表达备受瞩目，现有针对六种基本表情(生气、厌恶、害怕、开心、悲伤、惊讶)识别的算法已经发展得较为成熟^[2-5]，然而这些大幅度的情感表达在日常生活中，尤其是标准化课堂环境下出现的频率并不高，更为常见的是面部局部特征的细微变化(例如眉毛提升、皱鼻、下巴抬起等)。     

大型综合性博物馆数字孪生多元化数据构建与应用

<正>本文从数字孪生技术在文化遗产领域的应用现状入手，通过对数字孪生多元化数据构建研究，关键技术突破和数据应用前景等可行性的挖掘，探索数字孪生多元化数据构建对于大型综合性博物馆的发展方向。数字孪生是以数字化的方式建立物理实体的多维、多时空尺度、多学科、多物理的动态虚拟模型，来仿真和刻画物理实体在真实环境中的属性、行为、规则等。简单来说就是在虚拟空间中构建一个物理实体的数字化镜像^[1]。数字孪生能够描述物理对象的多维属性、实际行为和状态，分析未来发展趋势，从而实现对物理对象监控、仿真、预测、优化等实际服务和应用需求^[2]。     

基于光电动态扫描技术的小盒透明纸包装检测装置

设计了一种检测装置来检测小盒在透明纸^[1]包装过程中是否存在翘起、偏移、缺失等缺陷问题。该装置采用光电动态扫描^[2]技术,在透明纸包装时对其两侧上下面透明纸的端部进行动态扫描,该种检测方法覆盖面积大,能够比较全面地判断小盒是否存在透明纸缺陷,避免有透明纸包装缺陷的小盒包装产品流入市场。     

军事侦察机器人——仿生蛇

为了在未来战争中占据信息优势，能够在隐蔽的环境下进行军事侦查，为此设计了一种军事侦察机器人仿生蛇。该仿生蛇以STM32微控制器为主控核心，以蛇体搭载各种传感器，使用舵机旋转带动身躯移动作为主要推进机构，在各种复杂的战场环境中具备隐匿前行、实时侦查及时发现目标并将通过WIFI图传模块将侦察信息迅速传回的功能。蛇形机器人体型小，重心位置很低，运动方式灵活多变，复杂环境适应能力很好，具有良好的稳定性等优点，非常适于^[1]隐蔽侦察。