基于ARM的粉料自动仓库智能控制节点开发

基于ARM7芯片LPC2132和功率驱动芯片A3977，设计了一种两轴运动控制卡。给出了该运动控制卡硬件组成以及通讯协议、插补算法等具体实现方案。描述了所设计的粉末物料自动化仓库关键功能的实现方式，以及该运动控制卡作为智能节点在此对象中的实际应用情况。     

基于超声引导的微波消融治疗肝癌的机器人系统

超声引导微波消融治疗肝癌技术是一种微创手术，和传统的手术相比，具有安全、无毒副作用、灭活效果好等优点。但目前在二维超声图像引导下存在微波天线定位不准确，对医生技术与经验依赖强的问题，影响了治疗效果。本文针对上述问题开发了一套基于超声引导的用于微波消融治疗肝癌的机器人系统，该系统主要有超声影响导航、穿刺机器人和空间定位装置三个模块组成。通过该系统，医生术前可以三维重建出肿瘤区域，进行术前穿刺针路径的规划，模拟出所需微波热场的大小。术中，通过肝脏内的血管将术前的肝肿瘤模型和术中的病人实体内的肝肿瘤相匹配。通过机器人系统可以准确地将穿刺针送入到指定的病灶位置进行微波消融。实验证明该系统的精度满足微波消融治疗肝癌的需求，该系统有效地提高超声引导微波消融治疗肝癌的治疗效果。     

基于平面模板的机器人TCF标定

针对末端夹持激光位移传感器的机器人TCF(tool/terminal control frame)标定,提出一种基于平面模板的标定方法,机器人操作末端执行器使激光位移传感器在不同位形下对平面模板进行测量,再通过非线性最小二乘拟合求解标定参数.为了减小问题的奇异性,对标定时应该采取的参数控制策略进行了定性分析.该标定方法只需要一块表面精度较高的平面模板,而无需其它测量仪器,标定过程简单、易操作,且易于实现自动化.仿真和实验结果表明本文提出的标定方法具有较高的精度.     

卡尔曼滤波与粒子滤波之间跟踪模式的优化

鉴于卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)和粒子滤波(Particle Filter,PF)都是贝叶斯估计的一种,粒子滤波比卡尔曼滤波应用广泛,而卡尔曼滤波比粒子滤波使用简便,提出了一种算法在卡尔曼滤波和粒子滤波之间切换的跟踪模式。定义出算法性能评价参数,使参数可以在线反映算法的好坏;通过仿真使噪声不满足卡尔曼使用条件,确定切换是否可行,结合实际情况定义切换条件;应用至实际视频中。结果证明,卡尔曼滤波与粒子滤波间跟踪模式的优化是可行的。     

基于CNN和RNN联合网络的心音自动分类

为充分利用心音的全局信息,提出不依赖于分割的心音自动分类方法。对目前的心音分类方法进行总结,分析单阶段和两阶段方法的优势与不足,提出以深度学习提取更好的全局特征作为提升分类效果的新方向。使用精调的卷积神经网络和循环神经网络分别提取心音的频域和时域特征,辅以数据增强的方法进行训练。该方法在测试集的平均分类准确率达到了85.7%,达到了目前单阶段心音分类方法中的最好效果。     

分段对称反向高斯-约当消元法及其应用

求解变系数方程的高斯消元法与高斯-约当消元法计算原理类似、问题相近,但前者计算速度高于后者.提出分段对称反向高斯-约当消元法,其中包括根据系数矩阵结构特点构成特殊增广阵,以展示和应用元素的变化规律,并分段对上下三角元素消元以大大提高计算效率.对矩阵下三角元素正向消元及对称计算可简化所有下三角元素计算,而对上三角元素反向消元可再省略所有上三角元素计算,而取倒后的对角元素作为规格化因子可大大减少除法计算.根据单位矩阵结构特点,对其规格化或对系数矩阵上下三角元素消元时均仅计算部分对角元素和下三角元素可进一步提高计算效率.所有元素均用四角规则计算而无需计算公式以简化计算和编程.新方法大大减少了高斯-约当消元法中元素的计算,且原理简单、易于编程,可快速求解各种变系数方程,还可利用元素对称性求解常系数的节点阻抗矩阵.与高斯消元法和高斯-约当消元法相比,新方法计算速度大大提高.     

基于节点解耦的牛顿—拉夫逊潮流计算算法

对牛顿—拉夫逊法潮流计算作出适当简化,解除方程式中各节点之间的耦合关系,形成了一种新的节点解耦算法.该方法将雅可比矩阵简化为广义分块对角阵,进而取消雅可比矩阵所需的存储单元及其求逆运算过程,并引入高斯—塞德尔的迭代方式进一步加快收敛速度.算例验证了该方法的可行性,尤其是在复杂系统计算中具有占用内存小、计算速度快的特点.     

基于虚拟曝光图像的立体高动态范围图像合成算法

本文提出基于多视点多曝光图像的立体高动态范围图像合成算法。首 先,考虑多视点多曝光 图像以及相机响应函数曲线的特性,提出一种虚拟曝光图像绘制算法,将不同曝光的图像绘 制到同一视点;然后, 为了使绘制曝光图像保留更多细节和结构,需要对绘制虚拟曝光图像进行空洞填补及边缘修 复,故引入了边缘差值 掩膜图,对图像边缘信息进行校正平滑处理;最后利用绘制的虚拟曝光图像合成立体高动态 范围图像。实验结果表 明,获得的绘制曝光图像与参考曝光视点图像之间的结构相似性高达0.99以上,且合成的 高动态范围图像质量高。     

一种基于ECC的一次性口令身份认证方案

身份认证机制是网络安全的第一道防线,一次性口令(OTP)技术是不需要第三方参与的身份认证技术,但其本身存在安全漏洞。介绍了一次性口令认证技术的原理,并分析了S/Key一次性口令系统不能抵御冒充攻击以及存在小数攻击等局限性。基于ECC密码体制,对现有的一次性口令系统进行了改进,提出一种可以进行双向认证的一次性口令认证方案。此方案能够进行双向的身份验证,有效地防止了冒充攻击、重放攻击和小数攻击,从而提高了认证系统的安全性。     

基于PDM的企业变更控制研究

产品开发处于一个不断改进和完善的动态过程之中。基于PDM系统提供的分布协同式工作环境下,针对PDM系统的数据管理与共享机制,通过分析企业变更的过程,提出了相应的变更控制方案和实施思路。