基于智能手机阵列式多样品水体中重金属铜离子检测研究章安良(武夷学院机电工程学院,武夷山 354300)

为了降低传统比色分析肉眼观察带来的人为误差,提出了基于智能手机的阵列式多样品比色检测方法。智能手机捕获的图像颜色信息进行中位数分析,并经颜色空间转换,获取颜色信息所对应的最接近的标准浓度点,通过两侧微元拓展、计算定位待测结果。同时,提出了两种颜色空间和一个标准比色点对现场检测结果进行相互验证,为使用者提供了现场判断检测结果的可靠性。应用自行开发的检测系统对标准比色卡颜色信息进行实验验证,结果表明,所提出的方法和开发的app可以实现多样品同时检测,误差在5.6%以内。应用开发的系统进行了现场水体中重金属离子浓度检测,两组测试结果容差小于6.45%。     

信号强度与运动传感器融合的智能手机室内定位算法

利用智能手机传感器实现高精度跟踪定位已经成为一个研究热点,本文针对室内定位中由于手机的运动引起采集信号强度不稳定造成的定位误差大的问题,提出了基于信号强度与加速度梯度融合综合的新的测距算法,结合手机方向信息、地图信息、信号强度的分布信息,利用测距信息与地图匹配算法,实现对智能手机的精确定位。在实验测试中,该算法平均定位精度为1.2m, 3.5m以下定位精度达95%。本算法有效的提高了智能手机的室内定位精度,并且相比指纹库定位算法减少了搜索次数,提高了定位速度。     

嵌入式气体检测系统及其图像分析算法

针对传统气体检测方法的不足,提出了基于嵌入式和卟啉阵列传感器的气体快速检测系统及其图像分析算法。该系统通过USB接口的摄像头采集待测气体与卟啉阵列传感器反应前后的RGB图像信息,再由图像处理算法得到图像中每个卟啉点的颜色变化信息,最后通过模式识别算法得到待测气体种类和浓度。重点研究了检测系统的结构及软件功能的设计,给出了针对卟啉阵列传感图像的图像处理算法及与标准数据库匹配的模式识别算法。通过对氨气等气体进行试验,结果表明该系统及其分析算法能够很好地识别出气体的种类和浓度。     

高铁沿线GSM-R电磁环境实时检测系统

为了适应高速铁路工程测试的实际需要, 提出了高铁沿线GSM-R电磁环境实时检测系统的设计方案. 该系统使用ESPI、GPS等仪器, 通过控制技术实现了对GSM-R电磁环境数据实时、连续地采集, 并对测试数据进行筛选处理, 最终实现了对被测路段GSM-R电磁环境数据的曲线显示及质量评价.     

基于肤色检测和灰度特征的人眼定位方法研究

讨论对于摄像头采集的人脸照片的眼睛定位算法.该算法首先基于肤色检测,在自然背景下检测到人脸的位置,再根据人眼在人脸中具有最大复杂度,结合眼部的低灰度特点,快速地找到人眼位置.方法受人脸表情变化影响较小,快速的特点也完全符合实时系统的需要.实验结果表明,此算法对于复杂背景下采集的人脸照片可以快速准确地检测出人脸并定位人眼,对于小幅度偏转的人脸照片同样适用.人眼正确定位率可达到94%.     

基于YOLOv3的油茶果视觉定位系统

随着科技的进步,采摘机器人各个部分的系统也日益完善.其中,机器人视觉定位的系统设计很大程度影响了其工作效率,尤其是在目标检测速率、采摘果实准确率以及采摘目标环境适应度方面.本次研究提出利用双目立体视觉系统获取油茶果目标图像,并采集计算深度信息,制作自己的油茶果VOC数据集,采用YOLOv3目标检测算法来实现复杂环境下油...     

航空电子设备自动测试系统的软件架构设计

为检测和定位航空电子设备的故障,研究并设计了一种自动测试系统的软件架构;该架构包含了测试软件和测试数据库,测试数据库存储有测试被测设备的相关数据,测试软件将其作为输入,通过自动测试设备输送给被测设备,最终测试软件接收被测设备的输出并将其与测试数据库的预期数据相比较得出测试的结果;测试软件由手动测试模块、自动测试模块、系统自检测模块、测试记录读取和测试结果记录模块4个功能模块组成,自动测试和手动测试可以自由切换;该系统不仅能使用自动测试功能仿真被测设备的飞行环境,还可以使用手动测试功能具体定位分析故障,降低了设备的维护成本,缩短了维修时间。     

红外瓦斯传感器检测中噪声点研究

针对红外瓦斯传感器检测瓦斯浓度时易受到温度、压力等物理环境的影响而存在检测浓度值不准确的问题,提出一种结合分化距离与K-means算法方法找出瓦斯浓度数据集中的噪声点.该方法混合了分化距离和K-means算法的优点.对实验设计的传感器采集的瓦斯浓度数据集进行距离分化;运用K-means算法与孤立度系数结合法找出采集数据集中的噪声点并直接丢弃噪声点;通过均值法计算瓦斯浓度.实验结果表明:测量误差小于1％,精度高.     

基于PXI的CT数据采集测试系统

根据PXI总线技术及虚拟仪器的发展现状,探讨虚拟仪器测控技术在CT数采系统中的应用;结合CT数据采集子系统的工作原理,分析了影响其性能的主要因素,设计了相应的测试方法,提出了基于PXI的CT DAS测试方案;系统在PXI总线的基础上,有机地结合虚拟仪器测试技术,利用LABVIEW开发环境,实现了高精度信号源的产生,LVDS电平的时序和TTL电平的控制信号的产生,测试系统与被测设备之间的CAN通信,以及数据的采集、分析和处理等功能;采用模块化的设计思想,使系统具有较强的扩展性;根据本方案研制的测试系统已经成功地应用于实际产品检测中,其性能良好,工作稳定,同时,本系统采用的分析、测试方法给系统分析和检测提供了一种借鉴.     

基于AM5728的嵌入式图像处理系统

本文研究了基于AM5728的嵌入式图像处理系统的设计方案和实现方法，选择了基于ARM15的AM5728处理器为硬件平台和嵌入式Linux操作系统来完成图像处理技术的开发。在宿主机上安装虚拟机并在虚拟机上创建Linux系统的交叉编译环境，以此作为后续项目开发的软件环境。其次本文通过视频采集方法，进行了图像的采集、保存以及时延测试。使用Gstreamer API通过ARM端获取视频，通过OpenCL调用DSP端对图像进行Sobel（边缘检测）算法处理。测试结果显示该系统不仅拥有很好的设备兼容性，同时具有良好的图像处理实时性。     

基于虚拟仪器的超声波检测系统的研制

本文研制了一种基于虚拟仪器的超声波检测系统.采用TI公司的TMS320C5402DSP处理器,设计了超声波检测系统的硬件电路,提出了超声检测信号的处理算法,并编写其软件:采用NI公司的虚拟仪器开发平台LabVIEW开发设计超声检测系统上位机各软件功能模块.该系统能够实现被测物体回波信号的采集、显示、存储及处理等功能,在碳素钢锻件、焊缝、复合钢板等的缺陷检测上具有应用价值.     

基于.NET及Measurement Studio的USB型测试系统研制

介绍了一种基于.NET框架环境及Measurement Studio.NET的USB接口型通用多路高速并行采集测试分析系统的开发,以及针对振动设备监测的常用算法开发应用.该系统充分体现虚拟仪器的概念,以计算机为主体,以测试分析软件为核心,配备传感器、数据采集模块等外围设备,以较低的成本,完成了各种传统信号测试仪器的功能.测试系统软件建立在.NET开发平台上,以C#语言与NI公司的Measurement Studio混合编程实现测试算法及用户界面.另外,系统界面友好、操作简便、可移植性强,已在振动设备测试方面进行了初步应用.     

一种无线传感器网络定位实验系统设计与分析

建立面向无线传感器网络,应用的实验系统,对于WSN算法的研究与应用具有重要的意义.设计并建立一套用于WSN定位算法测试与分析的无线传感器网络定位实验系统,系统由硬件甲台和软件平台组成,硬件平台由Macaz节点、MIB600构成,自主开发的软件平台SNICI对数据进行处理并实时显示整个WSN的运行状态,具有一定的通用性和可扩展性.在实验系统平台上设计并完成了基于接收信号强度(Received Signal Strength Indicator,RSSI)的定位、跟踪的相关实验与研究,并测试和分析了系统性能.实验结果表明了该实验系统的可行性.实验系统的构建有利于对WSN定位算法进行测试、分析以及优化.     

有毒气体无线监测网络设计

设计了一个基于传感器阵列的有毒气体监测网络,采用多类电化学气体传感器采集信号及无线传感器网络进行数据收发和处理,能够在线检测环境中的气体浓度.整个系统功能更加集成化、体积小、很容易与后续处理设备(如空气净化设备)集成并能智能控制后续处理设备.介绍了系统的整体构成、工作原理、无线传感器网络的构建,并进行了信号调理模块线性度测试实验和系统气体浓度检测对比试验.实验表明所研制系统的输出信号能实时测量环境的气体浓度,已经达到了市场上单一气体检测设备的精度.     

基于线性插值和动态指纹补偿的分布式定位算法

针对现有射频指纹匹配定位算法存在训练开销过大、环境信号动态改变自适应能力较差以及系统扩展性不足等问题,该文提出了一个基于线性插值和射频指纹动态补偿的分布式定位算法.该算法利用同一信标发射无线信号局部物理空间的相关性,提出了射频指纹的线性插值方法,减少了训练数据的采集工作量.此外,为自适应环境无线信号的动态变化,该算法使用少量均匀部署在定位区域内的参考节点实时监测环境信号变化,对移动节点测量的RSSI进行动态补偿,从而提高定位精度.实验结果表明,所提定位算法不仅有效减少了指纹数据库的创建工作量,而且能够较好地自适应环境变化,具有较高的定位精度.     

大空间建筑可视火灾探测系统的设计与实现

研究失火探测优化系统,传统感温感烟探测器在大空间建筑中探测距离短、误报率高、受环境因紊影响大等的缺陷.为克服这些缺陷,并解决目前视频火灾探测的检测率低、系统开发复杂的问题,在嵌入式集成开发环境下设计并实现了火焰多特征识别的可视火灾探测系统.通过融合火焰的颜色、亮度及跳动形态等多特征提取出火焰疑似区域,进行火焰检测和跟踪识别,运用Simulink构建系统算法模型和ETTIC6000完成面向目标板的代码自动生成,简化了系统的开发流程.实验测试结果表明,系统可以实现大空间建筑火灾火焰特征的快速提取与检测,并具有开发周期短的优点.     

嵌入式红外吸收甲烷检测仪的设计

为了能够准确地检测甲烷气体浓度,根据朗伯-比尔吸收定律,设计了以AT89LV51单片机为核心的甲烷检测仪,实现了数据的采集、处理、显示及报警控制.当被测气体中甲烷浓度超过预定数值时,将发出声光报警.实验结果表明该检测仪具有较高的灵敏度和测量精度,并具有结构简单、体积小、操作方便、实时检测和数据处理能力强的特点,可推广应用到其他气体测试系统.     

GPS姿态测量分析系统设计

研究导航系统定位优化问题,GPS载波相对定位进行载体姿态测量会受到信号传播误差、天线布局、姿态信息解算方法等因素的干扰,从而导致测姿精度下降。为了有效分析各种干扰因素对测姿系统影响程度,采用GPS载波相位双差定位和直接求解姿态矩阵算法,设计了GPS姿态测量分析系统,开发出能综合分析GPS测姿系统性能的分析软件,并通过实例进行了仿真。仿真结果表明,系统能完成GPS测姿系统定位性能优化的有效性。     

自动巡线小车的图像采集系统开发与优化

为了实现自动巡线小车的路径精确识别,同时不牺牲系统的运行速度,开发了一种由CMOS数字摄像头OV6620和飞思卡尔MC9S12XS128微控制器组成的图像采集系统.采用双口静态存储器IDT7008作为数据缓存实现系统的优化,引入分割最佳阀值的迭代算法和中值滤波快速算法,提高了图像边缘检测的抗干扰能力和边缘定位的精确性,增强了图像的平滑性,边缘定位精确度可达80%以上.实验结果表明,该图像采集系统简单可靠,性价比高,便于调试,大大减少了图像采集和处理的时间,应用在自动巡线小车上取得了良好效果.     

无线室内环境评估测试系统的设计

空气质量问题事关人体健康,近年来得到了越来越多的关注.该文针对化学试剂检测法检测周期长、无法测量空气质量变化过程及趋势以及检测过程中检测人员需进出室内引起空气扰动的问题,以STM32硬件开发平台,采用IDT气体传感器,开发了一款具有存储测试功能的室内环境评估测试系统.该系统采用蓝牙通讯,具有无线开关功能,测量过程无须测...