基于源头分类的长沙市生活垃圾治理框架设计

本文首先从长沙市生活垃圾处理现状、政策体系、垃圾回收体系和居民垃圾分类意识等方面介绍了长沙市垃圾分类的基本概况,简要分析了目前长沙市垃圾分类存在的问题,并从国外的垃圾分类处理模式中学习先进经验.最后,针对垃圾源头分类存在的问题提出了以党建、居委会、物业、居民为主体的社区垃圾分类治理措施,强调从垃圾产生的前端下手,围绕社区展开垃圾分类活动.     

城市生活垃圾分类治理标准化路径初探

为了探究标准化如何支撑我国城市生活垃圾分类治理，本文梳理了我国生活垃圾分类发展历程的关键节点，从政策和实际需求等方面指出了这项工作标准化的必要性，同时根据国内生活垃圾分类相关标准现状提出存在的问题，从顶层规划角度阐述了当前我国城市生活垃圾分类治理的标准化方法和路径，为今后城市生活垃圾分类治理标准化实践提供技术指引。     

对玉米容重检测方法的比对分析

采用新、老标准不同检测方法对玉米实物榈进行容重检测，容重检测结果有显著差异，新方法容重测定值平均比原方法少31g/L。采用新标准所测容量结果更能反映出玉米的真实质量。新标准更具科学性、准确性及可操作性。     

基于MobileViT轻量级视觉模型的垃圾自动分类系统设计

目的 针对传统机器视觉网络模型存在的参数量大、效率低、落地难等问题，设计一种更高效的基于轻量级网络模型的垃圾自动分类系统。方法 结构的创新设计可实现4种占比不同的垃圾分类存储和垃圾箱工作模式的自动切换。利用STM32控制机构的电机和多种传感器，与树莓派4B串口通信实现垃圾分类投放，采用云服务器实现小程序端物联网通信，提高管理效率。采用MobileViT轻量级模型在自建数据集上训练，并结合迁移学习，提高模型的训练速度和准确率，与主流模型对比，并验证其可行性。结果 MobileViT模型的准确率可以达到98.01%，实际测试平均单张图像的推理时间为17.8 ms，模型参数量仅为5.6×10⁶；在与轻量化网络MobileNetV3参数量相近的情况下，准确率高出9.25%，各性能指标优于传统ResNet50、AlexNet模型。结论 基于MobileViT轻量级视觉模型的垃圾自动分类系统设计能够更高效地完成垃圾自动分类任务，模型精度和速度满足实际需求，对垃圾分类领域边缘设备非常友好。     

基于KS检验的智能故障诊断方法研究

提出了一种利用KS检验对机械故障进行分类的新方法。通过仿真试验和齿轮故障诊断，说明该方法在数据样本含有一定噪声时也能正确判断故障。在利用少量轴承时域故障数据样本建立多故障分类系统后，仅仅需要极短时间就能准确分类多种故障。结果表明，该方法具有很好的分类能力和较高的计算效率，完全可以满足智能故障诊断的要求。     

一种包装卷材快速在线检测算法

目的提高包装卷材图像的检测速度与精度,以实现快速在线检测。方法预先对几副标准样本图像进行拼接,将得到拓展的样板图像作为动态模板的母版。检测过程中,首先计算待测图样中心区域经简化的图像几何矩,并在前述样板中的一段区间内搜寻最佳匹配位置。再以该位置为中心,在样板图像上划分出与待测图样相同大小的区域作为动态模板,最后利用图像差影法实现缺陷检测与识别。结果二阶简化几何矩能有效减少运算量,动态模板可显著提高卷材图像检测速度,以电子元器件包装卷材载料带为检测对象对所提出的方法进行了测试,在较高分辨率条件下检测速度不低于2 m/s。结论该算法可满足包装卷材快速在线检测需求,对提高相位不确定性图像检测速度有一定参考意义。     

基于探针技术的广义加标校正策略用于 复杂体系中ATP的定量检测

以荧光标记的ATP适配体探针,结合广义标准加入多元校正策略,对复杂生物样本中ATP的含量进行准确检测.实验结果表明,ATP浓度在5～65μmol/L范围内,反应体系的荧光信号强度比值(F/F0)与ATP的浓度具有良好的线性关系,线性相关系数R2为0.987.选择细胞裂解液和血浆作为复杂样本模拟体系,对其中的ATP进行检测,与传统的单变量模型和PLS模型相比,基于探针技术的广义标准加入多元校正模型(GSAMprobe)仅需要1个标准加入样本,即可实现对实际待测样本中目标物的准确定量.该校正策略有望应用于其他微量复杂样本或珍惜样本中目标物的快速、准确的定量分析.     

仿生传感器：纳米技术成为最热选择

历经几十亿年的进化,生物界与自然的融合趋于完美。而模仿生物的特殊结构和功能,一直是人类技术思想、发明创造的源泉。作为仿生科技的重要一员,仿生传感器是基于生物学原理设计的可以感受规定待测物并按照一定规律转换及输出可用信号的器件或装置，是一种采用新的检测原理的新型传感器。它由敏感元件和转换元件组成，另外辅之以信号调整电路或电源等。     

动态傅里叶变换轮廓术实现路面形变快速检测

公路表面的三维结构对于判断公路路面破损状况具有重要的意义。基于光栅投影的傅里叶变换轮廓术将物体的高度信息编码在投影到待测物面上的正弦条纹的形变信息中,可以实现对物体的垂直测量。探讨了傅里叶变换轮廓术在高速公路路面面形测量-动态实时系统中的应用,提出了利用自适应标准模版匹配,基于特征图像识别的方法,分选破损的公路路面,从而实现对高速公路路面形变的快速实时检测。     

超快激光制造表面增强拉曼散射传感器

表面增强拉曼散射(SERS)传感器在诸多领域拥有重要的应用潜力。为实现高精度SERS检测，增加热点密度和热点区域中分析物分子数量成为当前研究的重点。超快激光可快速在材料表面构筑大面积的微纳米结构，对于高性能SERS基底的商业化制备具有重要的意义。本文从热点密度和检测区域中分析物分子浓度两个方面，总结了近年来超快激光制造高性能SERS基底的工艺方法。超快激光既能“自下而上”，也能“自上而下”加工出具有局域场增强效应的微纳米结构。其中，超快激光制备的超疏水表面是目前实现待测分子富集的有效方法之一。最后展望了激光制备SERS基底的应用前景。     

基于YOLOv5s网络的垃圾分类和检测

目的 为了实现垃圾自动按类处理,通过研究基于视觉的垃圾检测与分类模型,实现对垃圾的自动识别和检测.方法 采用YOLOv5s网络作为垃圾检测与分类的模型,在自制垃圾分类数据集上对网络进行训练,利用训练好的YOLOv5s网络提取不同种类垃圾图像的特征和位置信息,实现垃圾的分类与检测.结果 在真实场景中进行了测试,基于YOLOv5s的垃圾分类检测模型可以有效识别6种不同形态的垃圾,检测mAP值为99.38％,测试精度为95.34％,目标检测速度达到6.67FPS.结论 实验结果表明,基于YOLOv5s网络的垃圾分类检测模型在不同光照、视角等条件下,检测准确率高,鲁棒性好、计算速度快.同时,有助于促进垃圾处理公司实现智能分拣,提高工作效率.     

基于行为劝导的社区垃圾分类回收设备设计研究

目的 为顺应垃圾分类趋势,培养人们分类投放垃圾的行为习惯,进行社区垃圾分类回收设备的劝导性设计研究。方法 通过问卷调查和实地观察对社区居民垃圾分类行为进行调研,确定社区劝导的目标用户和目标行为,并从中提取其阻碍因素。根据Fogg行为模型,从增强用户动机、提高用户能力、增设触发因素三方面出发,选取适用劝导策略对社区垃圾分类回收设备进行改进以解决阻碍因素。结果 根据适用劝导策略对社区垃圾分类回收设备进行功能规划。具备行为劝导功能的社区垃圾分类回收设备由社区智能垃圾桶、智能公示牌和手机APP组成,通过三者互相配合增进社区居民垃圾分类投放的执行能力。结论 将劝导技术应用于社区垃圾分类回收设备,能够设计出更加适用于社区使用的垃圾分类回收设备。     

异形包裹全方位自动扫描分拣系统研制

目的 为适应快递包裹外形的多样性，分拣标签的张贴无规律性，提高物流分拣环节无人化和绿色化，降低分拣成本，研制一种异形包裹全方位自动扫描分拣系统。方法 该系统对现有物流传送装置进行结构改进，设计旋转式分拣平台及玻璃板内嵌传送带，通过Solidworks仿真软件构建整体模型，并进行场景仿真，开发基于OpenCv4.5.4-Python、Zbar的多线程ROI模板追踪算法与Blob检测算法结合高斯滤波、模板匹配及透视变换获取条码信息，并搭建基于STM32F407ZGT6输出PWM进行运动控制的异形包裹全方位自动扫描分拣物理样机。结果 实验结果表明，物理样机对异形包裹平均识别时间为0.91 s，平均分拣时间则可稳定在1.78 s左右。结论 该系统可以全方位无死角扫描包裹条码，准确率可达100%，具有良好的稳定性和准确性。     

融入注意力机制的轻量化可回收垃圾检测方法

目的 针对目前智能垃圾分类设备使用的垃圾检测方法存在检测速度慢且模型权重文件较大等问题,提出一种基于YOLOv4的轻量化方法,以实现可回收垃圾的检测。方法 采用MobileNetV2轻量级网络为YOLOv4的主干网络,用深度可分离卷积来优化颈部和头部网络,以减少参数量和计算量,提高检测速度;在颈部网络中融入CBAM注意力模块,提高模型对目标特征信息的敏感度;使用K-means算法重新聚类,得到适合自建可回收数据集中检测目标的先验框。结果 实验结果表明,改进后模型的参数量减少为原始YOLOv4模型的17.0%,检测的平均精度达到96.78%,模型权重文件的大小为46.6 MB,约为YOLOv4模型权重文件的19.1%,检测速度为20.46帧/s,提高了约25.4%,检测精度和检测速度均满足实时检测要求。结论 改进的YOLOv4模型能够在检测可回收垃圾时保证较高的检测精度,同时具有较好的实时性。     

Relationship between soil bulk density and PVR of in situ γ spectra

This paper presents the specific relationship between soil bulk density and peak-to-valley ratio (PVR) of natural radionuclides in in situ γ spectra, by theoretical deduction, Monte Carlo simulation and experimental research. Results show that for an infinite half-space volume source, PVR is a constant independent of the diverse soil bulk density. But for a limited-scale volume source, PVR would decrease slowly with an increase in soil bulk density, and the smaller the source scale, the larger the PVR variation with soil bulk density. However, the PVR variation with bulk density is very small in general. For field measurements, the volume source thickness is uncontrollable in practice, and the volume source radius should not be as small as needed for the limitation of low detection efficiency. Hence the soil bulk density could not be determined through the information from PVR of field in situ γ spectra.     

基于并联机器人的包装分拣系统设计

目的针对我国食品生产和包装存在的效率低、分拣精度不高等问题,基于并联机器人设计一种包装分拣控制系统。方法根据机器人自动分拣系统的结构,采用一种基于时间和工件位置的图像去重复算法,以去掉重复信息。为了提高抓取精度,基于PID算法设计一种位置跟踪控制器,能够判断物体位置并实时调整并联机器人末端执行器,以实现目标物体的动态跟踪和抓取。结合工业控制机和运动控制卡搭建控制系统,并进行实验研究。结果实验过程中最快分拣速度可达到120次/min,漏抓率为0,误抓率小于0.2%。结论所述控制系统具有较高的稳定性和准确性,可满足实时性要求。     

基于机器视觉的改进线束导线排序检测系统设计

目的 解决现有工业线束导线排序检测方法中存在的效率低、混色导线检测效果差等问题。方法 基于机器视觉技术设计一种线束导线排序检测装置,并结合图像处理技术和深度学习原理提出一种混色导线排序检测方法。首先根据线束图像中选择的感兴趣区域,分割出线束连接器图像和导线图像,并采用模板匹配和颜色定位方法完成连接器正反面的识别和单色导线的识别定位;然后采集并制作PE混色导线数据集,研究Faster R−CNN、SSD、YOLOv3和YOLOv5m等4种不同目标检测算法对PE混色导线的检测效果。结果 实验结果表明,YOLOv5m检测模型的检测速度和准确率兼顾性最好;改进系统后,检测时间减少了18.55%,平均识别准确率为98.83%。结论 改进后检测系统具有良好的检测效率和可靠性,适用于种类丰富的工业线束导线排序检测。     

Automatic threshold technique for holographic particle field characterization

The 3D distribution of a particle field by digital holography is obtained by 3D numerical reconstruction of a 2D hologram. The proper identification of particles from the background during numerical reconstruction influences the overall effectiveness of the technique. The selection of a suitable threshold value to segment particles from the background of reconstructed images during 3D holographic reconstruction process is a critical issue, which influences the accuracy of particle size and number density of reconstructed particles. The object particle field parameters, such as depth of sample volume and density of object particles, influence the optimal threshold value. The present study proposes a novel technique for the determination of the optimal threshold value of a reconstructed image. The effectiveness of the proposed technique is demonstrated using both simulated and experimental data. The proposed technique is robust to variation in optical properties of particle and background, depth of sample volume, and number density of object particle field. The particle diameter obtained from the proposed threshold technique is within 5% of that obtained from the particle size analyzer. There is a maximum ten times increase in reconstruction effectiveness by using the proposed automatic threshold technique in comparison with the fixed manual threshold technique.     

Thermal conductivity of AZ91 magnesium integral foams measured by the Transient Plane Source method

The thermal conductivity of a collection of magnesium integral foams has been measured by using the Transient Plane Source (TPS) method. The results have shown a power-trend dependency with bulk density as the existing models predict. Additionally, micro-computed tomography (μCT) studies have been carried out on selected samples whose thermal conductivity values slightly deviate from the fitted curve to inspect the density distribution. Differences have been explained in terms of the local average density obtained by μCT in the volume covered by the heat flux. These results have revealed the high accuracy of the TPS method when it is combined with micro-tomographic techniques.     

电力机车入库受电弓滑板磨耗检测

根据光学三角测量法的原理,设计了一套测量机车受电弓滑板磨耗的装置。该装置包括检测、电源和控制三大部分,检测部分是主体,由检测手臂、磨耗编码器、激光距离检测传感器和中心线光电传感器组成。装置在计算机的控制下对滑板进行自动检测,测量结果经软件处理后得到磨耗曲线。应用结果表明,该装置的磨耗检测精度为 0.5mm,达到了铁道部的技术指标。