基于机器学习的涡轮叶片荧光渗透检测图像缺陷识别

目前,无损荧光渗透检测方法主要依靠人工目视检查,存在受主观影响大、容易造成漏检、对人眼有伤害等不足。针对此问题,笔者以航空发动机涡轮叶片为研究对象,搭建以工业相机为核心的数字图像采集平台,基于VisionMaster开发环境研究基于机器学习的缺陷自动识别方法。测试结果表明,该方法可以有效识别缺陷类型,有利于提高荧光渗透检测的智能化水平。     

基于STM32的物联网温控平台系统设计

文中设计一种以STM32微处理器为基础的物联网温控平台系统。该系统主要由温度传感器、STM32F103C8T6主控芯片、温度控制模块、TYWE1S WiFi模块以及手机客户端等部分组成。温度传感器采集到陶瓷加热片的温度数据后传送到MCU中,MCU串口与WiFi模组通过WiFi串口通用协议连接和通信,实现设备联网,从而实现远程监测功能。所设计系统能够实现对量子点器件加热平台的温度控制以及工作环境温度的实时监测,并将数据远程传送到手机。操作人员可以通过手机客户端查看并控制温度,实现温度数据的采集以及曲线绘制,便于分析器件的温度对性能的影响。该系统具有体积小、扩展性高、易操作等特点,可以实时、准确地监测加热温度,有效规避由温度的不确定性对量子点制备带来的不良影响,还能够提升工作便捷性并节省人力资源和经济成本。     

基于红外感应的饮水机开关通断系统设计

针对饮水机的智能关放水,设计了一种基于红外感应的饮水机开关通断系统,该装置是通过红外传感器对光信号的接收与发送来对机械舵机正反转的控制,进而带动机械臂的正反转来带动饮水机水阀开关的通与断,实现成本低、稳定性高、操作方便。采用该系统可以实现自动感应出水,无需人工接触开关,卫生洁净,符合家用电器对人性化、智能化的市场需求。     

太赫兹空气相干探测技术中锁相放大器参数的影响与优化

锁相放大器在微弱信号测量中有非常重要的作用。在太赫兹空气相干探测技术中利用外置调制电场对激光在气体中四波混频作用产生的二次谐波进行调制,并以调制电场的频率作为锁相放大器的参考频率,能够完成对微弱的激光二次谐波的测量,使得二次谐波和太赫兹波电场成正比,从而将该探测技术转换成相干探测技术。采用Simulink对太赫兹空气相干探测技术中的锁相放大器参数的影响进行仿真,研究脉冲信号的宽度和锁相放大器的参数对探测结果的影响,并获得该测量过程所需的最优化参数。研究结果对太赫兹空气相干探测技术中锁相放大器的参数选取和设置有很好的理论参考价值。     

嵌入式远程心电监护系统的设计

提出一种嵌入式远程心电监护系统的设计方法。该系统包括前端和后端两个模块,前端通过穿戴式心电采集设备从人体获取心电信号,经A／D转换后由nRFg05射频芯片无线传输到后端;后端利用GPRS将来自前端的数据远程传输到监护中心,并接收来自中心的反馈信息。为了保证数据俜输的安全性,提高数据传输的效率,引入了AES加密和LZ77压缩算法。实验结果表明,该系统能够实现心电信号稳定、准确、实时的传输。     

无线遥控开关及插座的设计

本文介绍一种无线遥控开关和插座断电报警装置的设计方法,并对该装置的结构和工作原理进行了详细的说明。本设计采用315MHz稳频无线电遥控组件及其他外围设备来组装遥控开关,利用继电器点触去控制其他电路。考虑到开关的安全性,在开关旁边加了一个报警装置,用以提醒用户在突然断电的情况下关掉开关或者拔掉插头。     

利用感兴趣区域从脑部MRI中提取脑组织

从脑部MRI图像提取脑组织是影像学分析中的一项重要的预处理过程。本文提出了一种基于感兴趣区域和混合水平集方法的脑组织提取方法。该方法先采用BET方法得到脑组织的感兴趣区域,然后在该感兴趣区域内演化改进的混和水平集得到真实的脑组织边界。改进的混合水平集采用了一个非线性的速度函数,能够有效地防止边界泄露。该方法所用到的MRI数据均来自于互联网（IBSR, Internet Brain Segmentation Repository Web)。利用18组IBSR网站的MRI数据,本方法得到的结果接近于标准手动提取结果,并且在多个评价参数上都取得最好结果。实验表明该方法提取脑组织具有一定的准确性和稳定性。     

并行马尔可夫随机场计算变分光流方法

目的 基于马尔可夫随机场（MRF）的变分光流计算是一种较为鲁棒的光流计算方法,但是计算效率很低。置信传播算法（BP） 是一种针对MRF较为高效的全局优化算法。本文提出一种MRF变分光流计算模型并采用并行BP方法实现,极大提高计算效率。方法 提出的MRF变分光流计算模型中的数据项采用了Horn等人根据灰度守恒假设得到的光流基本约束方程,并采用非平方惩罚函数进行调整以平滑边界影响。为在CUDA平台上实现高效并行处理,本文提出了一种优化的基于置信传播的MRF并行光流计算方法。该优化方法在采用置信传播最小化MRF光流能量函数时,采用了一种4层的3维网络结构进行并行计算,每层对应MRF4邻域模型中的一个方向的信息传播,同时在每层中为每个像素分配多个线程采用并行降维法计算所要传递的信息,大大降低单线程计算负荷,大幅度提高计算效率。结果 采用旋转小球图像序列进行实验,计算效率提高314倍;采用旋转小球、Yosemite山谷和RubberWhale 3种不同图像序列,与Horn算法、Weickert算法、Hossen并行Lucas算法、Grauer-Gray并行MRF算法进行对比实验,本文方法得到最低的平均端点误差（AEE）,分别为0.13、0.55和0.34。结论 本文提出了一种新的MRF光流计算模型,并在CUDA平台上实现了并行优化计算。实验结果表明,本文提出的并行计算方法在保持计算精度的同时极大提高了计算效率。本文方法对内存需求巨大,在处理高分辨率图像时,限制了采样点数,难以计算大位移。     

改进的双Sigmoid函数变步长自适应算法及在OCT中的应用

为提高光学电流互感器（Optical Current Transducer,OCT）在低信噪比环境下的测量准确度和长期稳定性,该文从影响OCT性能关键因素之一的算法入手,在分析现有的变步长自适应算法的基础上,结合OCT输出信号的特征和OCT工作的环境,提出一种改进的双Sigmoid函数变步长自适应算法,并将这种算法与现有的变步长自适应算法进行了仿真对比分析以及利用ActiveX技术将该算法在OCT中进行了应用测试,证明了该算法在低信噪比环境下提高OCT的测量准确度和长期稳定性的优势.     

基于超短激光脉冲泵浦砷化铝镓多层异质结构的宽带太赫兹辐射产生研究

半导体异质结构具有良好的束缚载流子的能力与产生大功率太赫兹辐射的潜力。但由于异质结构中等离子体非相干振荡的干扰效应造成了太赫兹辐射强度的大幅度降低,因此能够在基于砷化铝镓（）多层异质结构并通过调节其中铝的摩尔分数来调节窄带隙层的吸收系数,从而使得异质结构每一个窄带隙层的激发载流子数目大致相同,达到几乎完全消除干扰效应的目标。基于砷化铝镓多层异质结构的太赫兹辐射产生模型,结合数值计算研究了宽带太赫兹辐射的输出特性,获得泵浦激光脉冲宽度与产生的太赫兹脉冲之间的定量关系,并分析了泵浦激光脉冲参数对产生的太赫兹脉冲各项参数的影响。本项研究为开展半导体材料与器件相关的宽带太赫兹辐射源提供了一定的理论参考。