基于无线语音控制的智能家居系统设计

越来越多的智能家居进入人们的生活,如何对智能家居进行简单有效的控制是一个难题。设计一个无线语音 控制系统,主要由语音识别模块、单片机、无线发射模块和无线接收模块组成。编程中,通过简单地设置芯片的寄存器,将“你 好”这样的关键词传入芯片中,芯片就可以识别“你好”。试验结果表明语音模块可以准确识别口令并通过无线发射模块发送 信号,实时控制电器的电源通断。本系统可以代替人工接触电源开关更方便地控制家中的电器。     

步进电机驱动器的关键技术研究

步进电机驱动系统的性能很大程度上取决于驱动器的优劣。本文对驱动器的关键技术做了较为深入的研究,比较了各种驱动方法的优缺点;在此基础上,建立了“额定电流可调的等角度恒力矩细分”的驱动方法,可以提高电机的定位精度、启动性能和高频输出转矩,减弱或消除步进电机的低频振荡,降低步进电机在共振区工作的几率。实际应用证明,该系统具有很好的稳定性、可靠性和通用性,且结构简单。     

钢丝绳锈蚀、磨损缺陷识别研究

目的发展高性能、低成本基于图像处理技术的钢丝绳缺陷识别方法,实现钢丝绳磨损、锈蚀缺陷的检测。方法首先采用邻域平均法提取钢丝绳的灰度区域特征,接着建立了基于熵统计函数以描述、量化灰度分布特征与灰度波动特征,在此基础上,选取良品、锈蚀缺陷与磨损缺陷三种类型的样品进行区域灰度、灰度分布、灰度波动特征的量化与提取。结果经观测得到不同类型的样品在三维特征空间分布中具有明显的可区分性,基于该特点,可通过设置三维特征的阈值实现对钢丝绳合格品,锈蚀缺陷,磨损缺陷进行识别与区分。结论该基于图像处理的检测方法可高效、准确地实现了对钢丝绳的锈蚀、磨损缺陷的识别,不仅具有学术价值,更具有实用意义,非常适用于在线检测。     

互信息熵与区域特征结合的图像匹配研究

解决检测目标的定位问题是实施自动光学检测的前期工作。针对挠性印制电路基材制成品与标准设计存在的差异导致的匹配误差,本文提出了基于互信息熵与关键区域特征相结合的匹配误差校正方法。首先采用图像灰度互信息熵作为衡量检测目标与设计标准之间差异的指标,建立以互信息熵值为目标函数的搜索方法;根据关键区域内的互信息熵对匹配误差具有更好的敏感性与准确性的特点,选取含灰度信息丰富的关键区域与互信息熵相结合的方法对检测目标进行匹配以提高匹配效率;然后,在焊盘图像中添加椒盐噪声、缺损、冗余等干扰信息,在存在干扰的环境下实现对目标的准确定位与搜索,验证了算法的抗干扰能力。通过最终的实验表明,采用该方法对于75μm制程该方法定位精度可达22.4μm,优于霍夫变换法与坐标转换法。对于工艺误差、基材胀缩、外形缺损等因素造成的不良影响具有良好的抗扰性,更适于在实际的工业环境中使用。     

基于方向熵的挠性印制电路基准点定位研究

在采用机器视觉技术的挠性印制电路缺陷检测工作中,对基准点的准确定位是实现高质量检测的先决条件.本文选取焊盘圆心或中心作为基准点,针对焊盘的局部形变对基准点定位产生的不良影响,提出了量化目标轮廓边缘方向性的表达方法——方向熵,基于该方法能够获取轮廓坐标与方向参数;接着,根据焊盘模板建立焊盘匹配评估函数筛选出正确的、有价值的、局部的轮廓,并基于轮廓特征实现对焊盘的匹配与对基准点的定位.通过现场测试表明,本文提出的算法能够有效地纠正基准点的定位偏差,将其应用于坐标系变换的目标搜索时,平均定位误差可控制在60um以内,对于后续的目标匹配,缺陷识别与分析具有重大意义.     

基于轮廓方向特征的头部特征识别

针对危险生产作业场所的定员管理问题,采用机器视觉技术对进出作业场所的人数进行在线、实时统计.首先引入纹理梯度算子,定义方向熵函数以获取人头轮廓的方向特征并对轮廓点进行编码;接着,基于标准圆的轮廓及其方向二元特征实现对人头轮廓的准确匹配;最后建立孤长置信度函数完成对人员目标的定位.在目标跟踪过程中,建立预测函数辅助人头运动轨迹的获取,最终根据运动轨迹线判断目标是否进入或离开生产作业场所.实验表明,提出的方法准确率在90％以上,具有良好的实用性与学术价值,对于确保安全生产具有重大现实意义.     

一种基于平稳小波域的红外图像增强方法

针对红外图像对比度和分辩率低、噪声大的特点,提出一种基于平稳小波域的红外图像增强新方法.对高频子带中幅值较小的噪声系数进行衰减,幅值较大的边缘细节系数进行放大;对低频子带系数的幅值采用所提出的正弦函数进行伸缩处理.实验结果表明,本文提出的方法在有效地增强红外图像对比度及边缘细节的同时,又能很好地抑制背景噪声,综合性能明显优于传统的直方图均衡化和反锐化掩膜增强方法.     

基于加权直方图均衡的红外图像增强方法

针对红外图像特点和传统直方图均衡增强方法的不足,提出了一种改进的直方图均衡增强方法.先采用所提出的加权函数对红外图像各灰度级直方图进行调整,其中对背景区低灰度级的直方图进行缩小,对目标区高灰度级的直方图保持不变,然后进行均衡化处理.实验结果表明,本文提出的方法有效地压制了背景噪声,提高了目标对比度,综合性能优于传统直方图均衡和双平台直方图均衡方法.     

单片机与单片机之间的无线数据传输

本文介绍了单片机与单片机之间数据的无线传输原理,介绍了编码与解码的方法。并在此基础上针对在干扰的条件下为保证数据传输的稳定性与正确性而对电路的改进,阐述了程序设计的方法。     

基于Radon方向场检测指纹奇异点

为了快速、准确地检测与定位指纹奇异点(核心点、三角点)以实现指纹分类与匹配,本文引入了Radon算子来提取指纹的纹理方向特征以实现指纹方向场的分割.提出了方向熵的概念来描述方向场的分布特征,给出了基于方向熵的奇异点区域搜索方法.定义了方向密度函数以衡量奇异点搜索的优劣,指导奇异点侦测的方向熵阈值调整.最终实现了对奇异点的准确定位,准确率达到83％.跟同类算法分析比较,提出的方法在准确性与检测效率方面均更具优势.抗噪实验还表明该方法具有良好的抗干扰能力与实用性,能满足实际应用要求.