基于IR-UWB雷达的非接触式呼吸检测方法

为消除脉冲超宽带（IR-UWB）雷达系统采集的人体呼吸回波信息中的干扰信号,并准确估计出人体呼吸频率和到达时间（TOA）范围,提出一种基于IR-UWB雷达的非接触式呼吸检测方法。对IR-UWB雷达回波信号进行线性趋势消除与滤波得到平滑的回波信号,在每个慢时间域上对回波信号使用傅里叶变换估计出人体呼吸频率,并设计基于回波信号均方根和超值峰度的EK-RMS算法确定TOA范围,同时将人体呼吸频率与TOA范围进行信息比对,最终得到受试目标的呼吸频率。实验结果表明,与Phase-Based、FFT和WT-Window算法相比,EK-RMS算法在低信噪比条件下具有更高的呼吸频率检测准确率和更强的鲁棒性,且对干扰信号有明显的抑制或消除作用。     

非接触式胎儿心率检测

胎儿心率检测是围产期常规检测,是评估孕妇和胎儿健康的主要生理指标.相对现有的接触式胎心检测技术,本文提出一种更为便捷,成本低廉的非接触式胎儿心率提取算法.首先基于欧拉视频颜色放大技术,对视频中颜色信号放大.其次,利用光电容积脉搏波描记法提取血液容积脉冲信号,并对母体噪声进行分离,计算功率谱密度提取.将采集到的胎心率,与医院专用胎心设备检测的结果进行定量分析,数据表明可以达到96%的准确度.     

基于Kinect的非接触式呼吸检测系统

利用Kinect的深度传感器功能,获取景深图像,并对图像进行信号处理和分析,检测人体的呼吸率和呼吸状态,从而实现非接触式呼吸检测.该系统免除了传统接触式呼吸检测仪安装和测试带来的不便,实现高效准确的实时呼吸监测.     

基于振动相位信号分解的非接触式心率检测

心率是反映人体心血管系统状态的重要依据.基于视频的非接触式心率检测凭借其场景适应能力强、成本低等优势,得到了广泛应用.然而,这种检测方法容易受到光照变化、目标运动等噪声干扰.针对该问题,本文提出了一种基于振动相位信号分解的腕部表皮视频心率提取方法,其核心思想是设计方向选择的复可控金字塔搜索出脉搏信号的带通范围,使用信噪比进行脉搏信号的感兴趣选择,使用鲁棒主成分分析从混合信号中分离出脉搏信号,从而最终实现脉搏信号抗噪的心率检测.本文自行采集了心率检测数据集,并使用脉搏检测仪作为真值进行方法验证.在干扰场景下准确率为97.80％,与3种主流方法对比准确率提升均大于5％.     

基于DSP的非接触式长度测量系统的设计

本文首先从被测对象的特征出发分析了接触式测量存在的问题,提出了用非接触式测量法来测量此对象.接着阐述了非接触式测量中边缘检测和微元法测量长度的原理.在此基础上,以DSP TMS320LF2407为核心,给出了该系统的硬件和软件设计.最后分析了该系统的测量时间和测量精度.该系统已用于工业产品测量,测量结果表明该系统稳定可靠,测量数据准确.     

多特征区域FastICA的非接触式心率检测

人脸视频单特征区域的非接触式心率检测方法,提取的脉搏波信号在视频采集过程中易受运动和光照的影响.为了减弱运动伪差和光照不均对脉搏波信号的干扰,本文提出了一种多特征区域结合快速独立成分分析的非接触式心率信号提取方法.通过人脸特征点算法结合区域中心定位的方法选择多特征区域,保证了视频图像特征区域的稳定性;使用快速独立成分分析实现多特征区域中图像绿色通道血容量变化脉冲信号之间的相互补偿,降低了光照不均匀的影响.在国外公开数据集DEAP上进行实验,实验结果表明,本文方法优于已有基于独立成分分析,独立矢量分析的方法.     

基于PTZ相机的非接触式心率检测

为了提高非接触式心率检测的准确性,提出用PTZ相机检测心率。由PTZ相机巡航捕捉人脸,通过皮肤检测得到皮肤像素点区域。用DIS光流法精确化提取PPG信号,由PCA降维与傅里叶变换得到心率频域图。在交互界面显示数据。实验中被试者分别处于静止和运动状态,在不同机脸距离下检测,同时由血压仪测得同步心率。计算两状态各自的平均绝对误差、误差标准差和均方根误差均较小。且B-A(Bland-Altman)图里数据点均位于95%置信区间内,区间范围小,表明实验系统的准确性高。     

采用LabVIEW编程的LED非接触式结温检测系统

基于非接触式LED结温检测方法,以计算机、恒压源、脉冲电流源、光纤光谱仪为硬件,以LabVIEW8.6为软件开发平台,设计了LED非接触式结温检测系统。该系统主要由电流源的控制输出、光谱数据采集和数据处理三部分组成,其中电源的控制输出主要通过VISA虚拟仪器体系结构调用SCPI命令完成;数据采集部分主要实现对光谱数据的采集与存储;数据处理部分主要通过LabVIEW调用Origin8.0数据分析软件实现。该系统具有高效、方便、快捷等优点。     

基于非接触式的红外智能测温系统

本文的非接触式红外智能测温系统主要是通过超声波测距模块找出最佳的检测位置,用红外传感器将检测的实时温度数据上传并与系统设定参考阈值进行校准和比对,当实时温度超过设置的阈值时,蜂鸣器会报警,同时抓拍检测对象的面部状态信息锁定疑似对象,用户通过手机小程序登录后台查看检测的数据.     

基于移动目标检测的非接触式环境自适应人体测温仪设计

在新冠状病毒还未被完全控制的情况下,公共场所必须筛选出发热或者未戴口罩的人员,以防止聚集发病;目前常采用的测温方式大都采用手持测温枪或热成像体温检测仪进行测温;在检测过程中,前者需要人员手持设备进行测温,而后者测温仪受环境温度、光照等条件变化的影响较大;利用点阵式红外成像模块结合树莓派,基于移动目标检测的红外测温算法设计了一种能够自动测量人体温度、受环境影响小的非接触式测温仪;同时配备口罩检测功能,用于室外或室内,针对人员进行测温和口罩检测,实现了检测一张人脸口罩图像仅需要200～300 ms;在设计过程中,需要考虑到测量距离、环境温度、目标温度等方面对结果的影响,经测试实现了测量误差在0.3℃以内,保障了测温准确度的同时提高了测温速度.     

基于Canny算子的工件非接触式测量

为了测量高温或其他不宜直接接触的工件,提出了一种基于Canny算子的边缘检测法测量工件的尺寸,该方法通过对原始器件图像的二值化处理,提取工件的轮廓,再进行阈值检测并返回轮廓坐标从而确定工件的相关参数。与传统接触式测量方法相比,该方法能对高温等物体进行测量,同时该方法有测量精度高等特点。理论及计算机仿真表明,该方法切实有效,有良好的应用前景。     

接触式高压漆膜在线检测系统

介绍了一种接触式高压漆膜在线检测系统,系统由PC机控制多路终端检测设备。终端检测设备对每条生产线上的漆包线进行在线检测,并把检测的结果反馈到PC机上。有了这个接触式高压漆膜在线检测系统,生产线上连续生产出来的漆包线的质量将得到保证。     

光传感器中劣化绝缘子非接触式检测技术研究

传统的检测技术在检测光传感器中的劣化绝缘子时,检测范围小,成本高,且工作人员必须要直接接触传感器。为了解决上述问题,提出了一种新的光传感器中劣化绝缘子检测技术。利用驱动控制电机、LD光源、调节电路、光学传感头和电源设定检测通道,通过光纤自动判断绝缘子串的空间分布特性,将分析数据与数据库中的标准数据进行对比,得到检测结果。为验证所提检测技术的工作效果,与传统技术进行实验对比,结果表明,运用所提技术对劣化绝缘子进行检测时,检测成本远低于传统方法,说明该技术能够实现非接触式检测,检测范围广,成本低,对于保障电网安全运行有重要的意义。     

基于低秩稀疏矩阵分解的非接触心率估计

心率检测作为一项重要的生理检测指标,在医学健康、刑侦检测、信息安全等方 面具有重要应用。计算机视觉领域近期的研究表明,心率信号可以通过摄像头捕捉的视频予以 获取。现有的研究方法在理想的实验环境下已取得较好的效果,然而在自然状态面部旋转以及 出现各种噪声(阴影、遮挡)时鲁棒性较弱。通过检测人脸的关键点,获得面部区域的感兴趣, 避免因面部旋转引入检测误差,在现有模型的基础上提出一种基于低秩稀疏矩阵分解的非接触 式心率估计模型,对频域血液体积脉冲(BVP)信号矩阵实现去噪处理,解决使用摄像头非接触 式获取心率信号时存在的问题。实验显示,该模型在MAHNOB-HCI 数据集上实现了3.25%的 误差比均值,优于现有的模型。     

基于非接触式电能传输系统的电动汽车设计

高质量、稳定可靠的电能传输系统是电动汽车运行的重要保障,电能传输的可靠与否直接影响到电动汽车的安全运行。笔者在分析了现有非接触式电能传输系统研究现状的基础上,研究电动汽车电磁感应式无线充电基本结构以及电动汽车电磁共振式无线充电基本结构,实现电压、功率等的自动稳定调节。该系统以电压的自动调节、功率的自动调节以及电池充电模块为主体。     

基于HoloLens的非接触式测量方法

运用微软混合现实技术产品HoloLens,提出了一种具有交互功能的非接触测量方法.利用HoloLens深度摄像头实现测量空间的扫描,通过凝视和手势功能确定测量目标点,从而可以进行非接触式测量,自动计算目标点之间的距离、面积和体积,此外还通过语音识别功能来进行交互.相对于传统的测量工具而言,本文开发的交互测量工具使得人们可以用更自然的交互方式进行非接触式测量,所测量的范围更大更广,不仅可以测量距离,同时还可以自动计算面积和体积,有些不方便尺子测量的地方,通过本文研究的非接触式测量工具可以进行测量,具有一定的应用价值.     

基于线激光扫描的航空发动机叶片非接触式检测研究

以往使用放电探头法和超声法容易受到环境影响,航空发动机叶片叶型尺寸检测不精准,检测耗时较长;为了解决该问题,提出了基于线激光扫描的航空发动机叶片非接触式检测研究;根据航空发动机结构;使用线激光扫描装置,结合CCD相机、分辨率为768×576 pix图像采集卡、23步进伺服马达,对三维空间位置信息的检测,实现坐标系统在X方向上转换;确定光条位置后,构建线激光扫描检测数学模型,确定像坐标系高度值与真实空间高度值之间转换关系,完成叶片叶型尺寸扫描;设计非接触式检测流程,避免受到环境干扰,通过光强峰值反映叶片叶型尺寸;在四坐标检测仪支持下,进行实验验证分析,由实验结果可知,该方法检测到的航空发动机叶片叶型尺寸误差在-0.008~+0.009 mm之间,在允许误差±0.01 m范围内,检测结果精准且检测效率高,能够为航空稳定运行提供技术支持。     

非接触式触摸屏系统的设计

针对目前触摸屏必须接触式控制的缺陷,提出了一种基于图像处理技术的新型触摸屏系统。该系统以微软VX—6000USB2.0摄像头为图像传感器,由PC机采集图像序列,识别和跟踪定位激光光斑,并对用户的指点控制信息做出相应反应。阐述了该系统结构及定位原理,使用基于OpenCV（open source computer vision library）的图像处理算法辅助开发其软件系统。提出一种基于边界修复的图像二次校正法,通过对训练样本的测量发现,系统拥有很好的指点精度。实验结果表明,所设计触摸屏系统能够初步实现非接触式指点的要求,为大屏幕挂壁式非接触式触摸屏系统的研究提供了有效的思路。     

基于人工智能的情绪识别系统综述

情感是一种整合人的思想和行为的状态.它在人们的交流中起着重要的作用.它包括人们对外界或自我刺激的心理反应,包括伴随这种心理反应的生理反应.在各种人机交互系统中,如果系统能够识别人的情感状态,人与机器之间的交互将变得更加友好和自然.随着人工智能、计算机图形学和各种硬件设备的不断发展和演变,这种发展趋向于更加现实,具有很强...     

非接触式多模态手成像采集系统设计

为了提高传统生物识别系统的可靠性和易接受性,设计了一款非接触式多模态手成像采集系统。该系统可以在自然光条件下,在被采集者手掌不接触采集设备的情况下,同时获取被测者的掌纹、掌形和掌静脉3种特征信息。为提高系统的识别准确率,着重研究采集装置中的光学成像部分,其中主要包括滤光片的选取、图像传感器的配置、镜头的参数计算以及双路图像传感器与主处理器(DSP)视频口的硬件连接。同时,该系统还具有实时显示、网络传输和语音播报等功能。