基于图像处理的轨旁组合信号灯识别方法

对列车轨旁信号灯进行准确辨识是保障列车安全运行的重要措施。然而，对于轨道系统而言，除了通常的单色信号灯外，还有组合(两种颜色)信号灯的指示方式。针对轨旁组合信号灯的识别问题，文中提出了一种基于图像处理技术对位于列车前方150m内的轨旁组合信号灯的识别方法。根据组合信号灯的颜色和形状特征，采用颜色分割、形态学处理、霍夫变换等手段提取组合信号灯的候选区域。同时利用组合信号灯位于当前轨道右侧的位置特征以及组合信号灯之间圆心距的距离特征，定位其位置并识别组合灯颜色。实验结果表明，该方法能准确定位和识别轨旁组合信号灯，对绿与黄、两绿和两黄这3种组合灯的识别率分别为94.14%、96.21%、86.67%。     

基于ZigBee与Android技术的智能网关设计

为实现智能家居远程无线控制功能,设计了一种基于ZigBee与Android技术的智能网关方案。该方案是通过WiFi芯片ESP8266与TI公司的ZigBee芯片CC2530相结合,根据串口UART之间的数据透传功能,搭建ZigBee-WiFi智能网关,并将Android移动终端接入智能网关,实现对监测设备、家居照明、安防装置的远程控制和集中管理。实验结果表明,智能网关工作稳定、数据传输可靠,实现了移动终端的远程控制功能,并且具有良好的移植性和扩展性,能满足新型智能家居控制中心系统的要求,给用户带来智能、便捷、节能的居住环境。     

用于微机械器件的Fe-Ni合金电镀沉积膜的性能

结合Si体微机械技术和电镀技术加工出Fe-Ni/Cu/Si复合悬臂梁,其中Fe-Ni膜厚3 μm,Cu膜厚0.2 μm.利用共振法首次测出在1.3 Pa气压下,复合悬臂梁中Fe-Ni(Fe 64,Ni 36,质量分数,%,下同)电镀沉积膜的内耗为10-3.利用自行设计的微力/微位移天平法,测出Fe-Ni(Fe 57,Ni 43)/Cu/Si复合悬臂梁的Young's模量为1.0×1011N/m2.Fe-Ni电镀沉积膜的内应力随膜中Fe含量的增加先是增大然后减小.在Invar合金(Fe 64,Ni 36)成分附近达到最大约300 MPa.Fe-Ni电镀膜的热膨胀系数与膜中Fe含量关系则与内应力相反,但与合金体材料变化趋势一致,在Invar合金成分附近达到最小,其值高于相应成分的合金体材料,约6×10-6/℃.     

用于光子晶体的多孔硅制备条件研究

利用扫描电镜观察了不同电压强度、腐蚀液浓度条件下制备的用于二维光子晶体的多孔硅的微观形貌。研究表明在恒压供电模式下更有利于硅基二维光子晶体的制备;随着腐蚀电压强度的增长,孔径和孔深都呈现增长的趋势,增长的幅度逐渐减小,腐蚀效率比的增长幅度也有逐渐变小的趋势;随着腐蚀溶液浓度的减小,腐蚀速率在降低,但腐蚀效率比在增大,虽然多孔硅的生长速度变慢,但是多孔硅的质量更好。     

基于MAX4069的电流测量电路设计

本文介绍了基于电流检测芯片MAX4069实现对给定电压下的GPRS模块的耗电电流自动测量电路设计.通过该芯片将微弱电压信号放大,然后经过模数转换电路,即可以测得负载在给定电压下的电流.     

基于自适应UKF的UWB/PDR行人定位系统

UWB(Ultra-Wide Band)无线通讯技术在室内导航定位领域获得了广泛的应用，然而基于UWB的行人定位系统在复杂室内环境下的稳定性不佳，导致定位误差增大。为了解决这一问题，文中提出了一种基于自适应无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter, UKF)的UWB/PDR(Pedestrian Dead Reckoning)行人定位系统。该系统利用无迹卡尔曼滤波算法将PDR模型与UWB的定位信息进行融合，以得到最优位置估计，随后利用UWB定位与PDR系统所获得的步长差概率密度函数来计算定位点的非视距评估概率，并将评估结果作用于系统的自适应噪声调整，以此提高系统对环境的适应性。实验验证结果表明，该系统可有效降低复杂环境下定位误差，提高行人定位结果的精度和稳定性，平均定位精度达到10 cm以内。     

非均匀图像亮度补偿的分割方法

为消除非均匀光照对图像分割效果的影响,提出了改进的动态型高斯同态滤波的亮度补偿新方法。将非均匀图像置于HIS色系下,在频域内对其亮度分量进行同态滤波,同时引入改进后的高斯高通滤波传递函数,并保持色调和饱和度不变,得到光照均匀的图像,进而利用Otsu算法对增强后的均匀图像进行分割。实验结果表明,文中所提方法能够使得到补偿后的图像明暗适中、视觉感好,且分割的精度与速度都较为理想。     

基于深度学习的盲道和盲道障碍物识别算法

盲道和盲道障碍物是影响盲人出行安全的重要因素,现有算法只对盲道分割和盲道障碍物检测单独处理,效率低且计算量大。针对上述问题,文中提出了一种基于深度学习的多任务识别算法。该算法通过骨干网络提取公共特征,将提取的特征经过SPP(Spatial Pyramid Pooling)和FPN(Feature Pyramid Networks)网络融合特征后,分别传入分割网络和检测网络完成盲道分割和盲道障碍物检测的任务。为了让盲道分割更平整,引入修正损失函数。为了提高障碍物检测召回率,将检测网络的NMS(Non Maximum Suppression)替换为Soft-NMS。实验结果表明,该算法分割部分MIoU(Mean Intersection over Union)、MPA(Mean Pixel Accuracy)分别达到了93.52%、95.29%,检测部分mAP(mean Average Precision)、mAP@0.5以及mAP@0.75分别达到了75.58%、91.58%和74.82%。相较于使用SegFormer网络进行盲道分割和RetinaNet网络进行盲道障碍物检测,该算法在精...     

机器视觉技术在轨道交通中弯道测距的应用研究

实时检测列车之间的距离是保障轨道交通安全并提高列车运能的重要途径。位于弯轨上列车之间的距离测量是测距的难点。为了推算和优化列车在弯道处的实时测距计算式，文中提出了一种基于机器视觉在轨运行列车的弯道测距方法。该方法通过单目摄像机对轨道进行图像采集，利用OpenCV算法对采集到的图片进行处理和分析，采用神经网络方法拟合弯轨轨道线，实现动态提取所需要的轨道特征点。通过搭建数学模型可以推算和优化列车之间的测距计算式。实验结果表明，在时间间距为40～50 ms时，测距系统的整体误差率小于9.11%,测距与图像中获得到的其他信息可进行有效融合与集成，且能作为提高列车安全性能的重要判据之一。     

PC控制技术在ALD系统中的应用研究

针对当前国内原子层沉积（ALD）控制系统中存在硬件结构兼容性较差、数据交换及数据处理能力较弱等问题。通过分析ALD薄膜生长工艺特点,选定系统硬件配件,确定系统控制结构,设计出基于PC控制的ALD系统。系统采用Beckhoff工业PC作为主控制器,运用EtherCAT现场总线技术进行控制器与I/O模块之间的数据传输与交换,利用TwinCAT控制软件控制整个系统的运行。新系统在现场运行结果表明：该系统功能完善,实时性强,运行稳定,工艺结果能够达到半导体薄膜工艺标准。基于PC控制的ALD系统,对于实现薄膜生长的自动化具有重要意义,为PC控制应用于薄膜生长提供了指导。