传感器与微系统杂志

物联网技术在林业中的应用研究综述

关键词: 物联网技术  林业信息化  应用研究  

物联网技术随着计算机及通信技术的发展应运而生,成为继计算机、互联网之后信息产业的又一次革命。对林业来说,物联网关键技术的应用就是将信息技术和通信技术的高效融合,对林业信息进行采集、处理,从而推动林业信息化的进一步发展。通过对国内外物联网技术在林业及相关产业中的应用研究现状进行分析,探索物联网技术在林业中的发展方向和趋势。

石墨烯微通道散热器的传热特性

关键词: 微通道散热器  石墨烯  散热  数值分析  

为了改善传统微通道散热器的传热特性,提出了一种新型的微通道散热器,相较于传统直通道散热器,不仅增加了横向通道,而且在传热板的下表面覆加了具有超高热导率的石墨烯层,利用数值分析的方法研究添加了横向通道和石墨烯层后的微通道散热器和传统直通道散热器的传热特性。结果表明:横向通道的加入降低了微通道散热器受热面最高温度、最低温度和温...

双层异质金属套管缺陷的脉冲涡流检测研究

关键词: 金属套管  脉冲涡流检测  壁厚减薄缺陷  分类识别  定量评估  

双层异质金属套管因其结构集成了内管与外管的优良机械力学性能,在工程领域中得到了广泛应用。在制备和服役过程中,双层异质金属套管会出现诸如壁厚减薄等结构缺陷,影响套管完整性及运行安全性。鉴于此,针对双层异质金属套管,系统探究基于脉冲涡流检测的壁厚减薄缺陷分类识别及定量评估方法。建立了快速有限元仿真模型,通过系列仿真分析,提出检...

基于广义阻抗变换电路的电阻-频率传感信号的表征

关键词: 气体传感器  频率信号  传感器电路  

提出了将电阻信号直接转换为频率信号的电路。基于广义阻抗变换(GIC)电路,可以将传感器的电阻转换为等效电感或电容,并形成谐振电路,实现了频率偏移信号对电阻式传感器敏感信号的表征。通过对气体传感器仿真和实测进行对比,分析了高频下的寄生效应并进行修正。通过调节电路参数,增大频率对电阻变化的灵敏度。最后采用商用传感器对甲醛进行实测,...

有色金属带材的IDC-MFM电磁无损检测方法

关键词: 有色金属  直流电流  磁场测量  缺陷  信号  

针对有色金属带材的检测需求,研究一种直流通电—磁场测量(IDC-MFM)的电磁无损检测方法,该方法通过给被测试件导入直流电流并采用高灵敏度的磁敏感探头探测因缺陷引起的磁场变化来实现导电材料的检测。根据通电平板的三维磁场仿真结果,分析了无缺陷、有凹槽缺陷和凸起缺陷时平板及周围空间的磁场分布特性,并研究了缺陷附近的横向磁感应强度的变...

主动激励触觉传感器特性分析

关键词: 主动激励  触觉传感器  labview软件  数据处理  

通过对机械状态监测诊断技术进行分析,选定声学共振的方法来对机械手进行激励和振动特性的检测。在声学共振检测技术的基础上,设计了一种新型的主动激励触觉传感器结构及其信号调理电路,将其安装于机械手上进行实验。利用LabVIEW软件对声学共振信号进行采集,并在频域范围内对声学共振测试系统的重复性和稳定性进行了验证分析,以及提取了主动激励...

微细特征三维测量系统标定的精确椭圆提取方法

关键词: 三维测量系统  zernike正交矩  边缘检测  椭圆提取  

针对目前小微测量系统标定中圆心提取精度低与稳定性差的问题,提出了一种精确的椭圆中心提取算法。利用Zernike正交矩进行亚像素边缘检测,通过矩阵的块分解进行椭圆拟合。根据提取的亚像素边缘数据点,计算出最佳椭圆参数,提取中心。采用张正友的平面标定算法进行了标定实验,结果表明:所提算法精度高、稳定性好、易于实现。

基于关键帧和骨骼信息的人体动作识别方法

关键词: 动作识别  kinect  v2  骨骼点  关键帧  

提出了一种基于关键帧和骨骼信息的动作识别新方法。通过深度传感器Kinect v2实时获取人体各骨骼点信息,通过采用加权K-means算法提取动作视频中的关键帧。通过每个关键帧中25个骨骼点的三维坐标值,计算出关节角度和向量模比值两种特征量,通过优化后的动态时间规整(DTW)算法计算关键帧序列与模板库中动作模板的相似度,从而识别人体的实时动作。...

电力系统稳定器对风电系统低频振荡抑制研究

关键词: 电力系统稳定器  双馈感应发电机  风电并网  风电系统低频振荡抑制  

提出在双馈感应发电机(DFIG)的变流器控制系统中加入电力系统稳定器(PSS)的方法抑制风电并网的低频振荡现象。针对工业生产中实际应用的风电并网系统,以DFIG作为风电机进行建模研究,建立了完整的风电并网系统模型,分析了风电并网低频振荡的产生过程。在DFIG的变流器控制系统中采用电力系统稳定器抑制系统低频振荡,通过时域数值分析法和特征值分...

基于SURF特征的枪弹痕迹匹配方法

关键词: 枪弹痕迹  特征提取  弹底窝痕  痕迹匹配  surf  参数配置  

为实现枪弹痕迹的自动比对与识别,提出将特征识别加速鲁棒特征(SURF)算法引入到弹壳痕迹匹配研究中,利用该算法提取弹底窝痕三维表面形貌特征,并采用随机抽样一致性(RANSAC)算法实现匹配优化。重点讨论了SURF特征点检测中参数调整及匹配效果关系,并借助美国国家标准与技术研究院(NIST)提供的弹底窝痕测试样本实现了最佳参数及识别条件的认定。实...

基于Kinect人体脚型三维构建

关键词: 传感器  计算机视觉  三维脚型  特征点  

针对传统测量方法成本高、操作复杂、图像特征匹配率准确度不高等问题,提出了一种将Kinect传感器与计算机视觉技术相结合的构建人体三维脚型的方法。利用Kinect传感器搭建测量系统,获取不同角度的深度信息图像,通过改进的Harris-SIFT算法对特征点进行提取与匹配,并通过迭代最近点(ICP)算法完成对点云数据的拼接。结果表明:所提方法能够便捷、准...

基于改进花授粉算法的RSSI定位方法

关键词: 花授粉算法  最小二乘法  测距误差  

针对接收信号强度指示(RSSI)定位算法中采用最小二乘法计算未知节点位置时其定位精度受测距误差影响较大、花授粉算法易陷入局部最优等问题,提出了一种基于改进花授粉算法的RSSI定位方法。从花粉步长权重、局部变异方面对花授粉算法进行改进,采用改进花授粉算法进行未知节点位置估算。仿真结果表明:本文算法的定位精度高,稳定性好,适用于定位精...

基于K-IDPC算法的Wi-Fi室内定位方法

关键词: 密度峰值聚类  关联系数  k近邻  数据切割  

针对目前室内定位依靠Wi-Fi电磁指纹库方法实现室内人员定位进行判别存在误差大以及时效性低的问题,本文提出一种融合K近邻(K-NN)的改进密度峰值聚类(K-IDPC)算法。引入关联系数和K-NN思想,解决了普通密度峰值聚类(DPC)算法对定位数据密度不均衡,聚类中心区分度不高的问题,进而提高了对定位环境的鲁棒性。并结合数据切分算法,对离线电磁数据进行...

基于和声搜索算法的无线传感器网络容错部署方法

关键词: 无线传感器网络  连通覆盖  和声搜索算法  学习自动机  

针对在给定的具有不同部署代价的位置集合中、在保证监测目标被传感器节点多重覆盖以及部署传感器节点多重连通的条件下,对节点部署优化问题进行研究,提出了一种改进的和声搜索算法。利用学习自动机与环境的交互特性增强算法参数的自适应性,增强算法的优化性能。仿真结果表明:相比于原始的和声搜索算法和提出的贪婪算法,在保证节点多重连通和目...

宽带啁啾光纤光栅F-P腔磁场传感器研究

关键词: 微型磁场传感器  啁啾光栅  条纹计数法  磁换能器  

提出了一种结合反射光谱分析方法的全光纤微弱磁场传感器。利用两个啁啾光栅间隔一段距离构成一个全光纤的啁啾光栅F-P腔,将其粘贴在超磁致伸缩材料的表面构成一个磁换能器;采用条纹计数法对F-P腔的输出反射光谱进行解调,获得在外部磁场的作用下啁啾光栅F-P腔的腔长变化,从而实现对磁场的传感测量。实验结果表明:测量误差平均值为0.43 μT,方差为...

基于协同滤波和BP神经网络的电力作业人员运动工况辨识

关键词: 协同滤波  拟合参数  

针对预警装置靠近相同带电体时不同工况下报警阈值选择的误差造成误报、漏报问题,提出基于协同滤波和反向传播(BP)神经网络对电力作业人员爬塔、爬坡、水平行走三种工况辨识的模型。利用加速度与气压传感器采集作业人员头部的加速度与气压值,对数据进行协同滤波,提取有效相对高度值,然后对有效高度值进行一阶拟合得到拟合参数。最后根据拟合参数...

测量距离对生猪红外热成像测温的影响及校正

关键词: 红外热成像  耳根温度  测量距离  温度校正  

针对红外热成像测温技术(IRT)的测温精度受测试距离的影响较大的问题,为提高生猪体温的测量精度,定量研究测试距离对IRT测温的影响规律及校正方法。以4头仔猪为对象,在不同测试距离下进行IRT耳根温度测量,通过单因素分析得出耳温 T受测试距离x显著影响,且呈负相关(相关系数r为-0.923 6,显著性水平p小于0.01)。然后采用线性、多项式及支持向量机...

MEMS振动陀螺仪AGC回路模型线性化与控制器设计

关键词: 自激驱动  控制器设计  

针对微机电系统(MEMS)振动陀螺仪驱动模态自动增益控制(AGC)回路非线性、控制器设计难的问题,提出了在平衡点处将系统进行线性化并利用经典频域分析进行控制器设计的方法。利用包络传递函数建立了一种无需乘法器的AGC模型。通过谐波分析的方法将简化的AGC环路模型在平衡点处进一步线性化。利用线性系统经典的频域分析法进行控制器的设计。仿真与...

磁流变阻尼器磁滞补偿控制器设计

关键词: 磁流变阻尼器  磁滞补偿  单片机  

针对磁流变阻尼器内部铁磁材料所固有的磁滞非线性,根据反馈磁感应强度的磁滞补偿控制方法,设计了磁滞补偿控制器。以STM32F103ZET6单片机为控制核心,通过设计霍尔传感器的调理电路、脉宽调制(PWM)信号滤波电路、电压放大电路,以及实时化的比例—积分—微分(PID)控制算法和人机交互界面,实现了磁流变阻尼器磁滞补偿控制器的功能。通过实验验证了...

文本相关的语音锁设计

关键词: 声纹识别  语音锁  文本相关  梅尔倒谱系数  矢量量化  

设计了一种文本相关语音锁。提取语音的梅尔频谱倒谱系数(MFCC)及其一阶差分特征,利用矢量量化算法,训练说话者的语音特征模型。通过设计实验,分析了在不同的码本数量、语音样本信噪比水平、语音特征类别组合的情况下,系统的识别效果。实验结果表明:在一定的信噪比下,码本数量 N =48时,识别准确率达到95 %以上。移植到嵌入式平台后可正常运行,说...

低成本高分辨率电化学传感技术测量大气NO2

关键词: 低成本  电化学传感技术  分辨率  温度特性  灵敏度  

X射线探测器数据采集与实时传输系统

关键词: x射线探测器读出芯片  高速采集  实时传输  

根据自主设计的X射线探测器读出芯片数据量大、速度快和连续性的特点。设计了基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、第二代双倍数据率同步动态随机存储器(DDR2)与第三代通用串行总线(USB 3.0)的X射线探测器数据采集与实时传输系统。系统以FPGA和USB 3.0协议为核心,由FPGA采集X射线探测器读出芯片的24通道数字信号,并送入DDR2存储器中进行高速缓存,高...

基于复合传感器的人体健康监测系统设计

关键词: 单片机  血压脉搏测量  压力传感器  体温测量  

针对传统血压脉搏和体温测量方式效率低和操作繁琐的问题,设计了基于复合传感器的人体健康监测系统。系统以STC89C52单片机为核心,分别使用电容式压力传感器和温度传感器测量人体血压脉搏和体温,避免了传统测量方式下因为人的主观因素影响测量结果的问题。测量结果由液晶显示器直观显示,当测量结果超出正常范围时,报警提示用户生理指标异常。系...

一种新型便携式垂直鱼探仪设计

关键词: 鱼探仪  便携  aa32416对数放大器  换能器  回波信号处理  

鱼探仪是一种智能化助渔设备,换能器的垂直安装将能有效地检测下方水域鱼群动态。提出一种基于AA32416对数放大器的新型鱼探仪设计,首先通过主控模块,发射模块,接收模块,回波信号处理模块实现探测。然后通过软件程序实现对数据的处理分析。现场实验表明:设计的鱼探仪能够达到预期指标,具有一定实用价值和科研意义。

轮腿式爬楼轮椅后腿机构模糊PID控制系统

关键词: 爬楼轮椅  后腿机构  位姿调节  

为实现爬楼轮椅后腿机构的动作要求,需要一套实时控制策略。采用TMS320F2812作为核心控制芯片,设计了一种复合式模糊比例—积分—微分(PID)后腿位姿调节控制系统。首先,根据爬楼轮椅的功能需求,给出了后腿机构的动作要求,并确定出合理的传感器安装位置;然后,搭建了控制系统的硬件结构,建立了模糊PID控制系统模型,制定出控制规则,并进行了软件开...

基于NB-IoT智能水表抄表系统设计与实现

关键词: 窄带物联网  远程抄表  智能水表  stm32单片机  

针对目前智能水表抄表系统存在传输距离短、覆盖范围小、穿透力不强、数据传输稳定性差等问题,提出一种基于窄带物联网(NB-IoT)的智能水表抄表系统。对系统的框架结构进行了总体设计;对系统的硬件和软件的主要模块进行了介绍,硬件方面,主要包括STM32主控模块、采集模块、BC95无线通信模块以及电源模块等;软件方面主要包括BC95模块通信模块和集中...

基于LoRa的低功耗水产养殖水质监测系统设计

关键词: lora技术  水质监测  低功耗  时分多址  无线传感器网络  

针对水产养殖无线水质监测系统通信距离短、功耗高、网络复杂的问题,提出了一种新型的水产养殖水质监测系统。将STM8L低功耗微控制器作为核心,结合LoRa调制技术自定义网络通信协议,设计了低功耗远距离的无线传感器网络节点,完成了对水产养殖水质参数的采集与传输。重点介绍了软硬件的低功耗设计,进行了系统能量消耗和通信距离的测试。实验结果表...

基于FPGA的多路极低温数据测量系统设计

关键词: 极低温测量  铑铁热电阻  分度表  插值算法  

介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的极低温段温度数据测量系统的设计与实现方法。采用较宽测温量程(1.2 ~325 K)的四线制铑铁热电阻传感器RF50-SQ,提高了系统的抗辐射和抗干扰能力;采用FPGA芯片的电路设计实现了并行、高速、多通道的数据处理与串行接口通信。对传感器原始分度表的数值预处理以及使用恰当的查表算法降低了FPGA内部电路设计...

凿岩机器人钻臂GPC-PID双模控制

关键词: 广义预测控制  双模控制  自校正参数  

为避免广义预测控制(GPC)起始阶段存在因所获信息少而对双三角钻臂造成的控制不稳定,以及计算中因矩阵不可逆而造成的数值病态,提出以GPC和比例—积分—微分(PID)控制为基础的双模式自适应控制策略。根据广义预测PID算法得出在线更新的自校正参数,以此参数是否在规定范围内为依据判定采用PID控制模式或GPC模式。仿真结果表明:所提出的双模控制策...

基于STM32的电机振动信号采集检测系统

关键词: 电机  振动信号采集  信号调理  stm32f429芯片  

设计了一种电机振动信号采集检测系统,通过传感器将位移信号转换为电流信号,将电流信号转换为±4 V电压信号;并采用MAX295作为低通滤波器,滤除采集系统的高频分量;AD7606芯片将采集到的数据传给主控芯片STM32F429,并设计了系统软件。STM32可通过输出脉宽调制(PWM)波控制AD7606的采样频率,软件实现了数据的实时传输与保存,以及信号频谱与相关参数...

车道偏离预警系统关键技术设计

关键词: 边缘检测  sobel算子  车道偏离预警系统  hough变换  

车道偏离系统是一种安全辅助驾驶系统,针对传统车道偏离预警系统实时性不足,设计了基于改进Sobel算法和Hough变换识别车道线的实时车道偏离预警系统。系统将摄像机采集的道路图像经过改进Sobel算法处理,能更快得到车道线边缘像素信息,再应用Hough变换连接有效边缘像素确定车道线位置,最后通过与预警决策模块的匹配度实现车道偏离的预警判定。经...

基于上转换发光技术的便携式食品安全检测仪设计

关键词: 食品安全  上转换材料  硬件设计  软件设计  现场快速检测  

针对当前食品安全快速检测设备存在灵敏度低、无法准确定量检测等问题,设计了一种定量、快速的便携式食品安全检测仪,其能够快速筛查食品中多种食品危害因子。利用上转换材料处理食品样品产生特征荧光,设计了以STM32F103C8T6单片机为核心的检测仪进行检测荧光信号,包括信号检测光路系统和信号处理电路系统,以及嵌入式主控程序软件设计。实验结果...

基于双目视觉的小场景三维轮廓提取

关键词: 双目视觉  小场景  三维重构  轮廓提取  

为实现机器人移动过程中自主避障及轨迹修正,研究了小场景内基于立体视觉的环境信息的三维重构技术。用MATLAB双目相机标定工具箱对相机进行标定,SGM算法计算出相机左右视图的视差图,三角测距原理求取场景的三维点云信息。为适当简化环境参数,提出了基于二维轮廓图的三维轮廓提取方法,并借助模板匹配算法验证三维重建的准确性。在MATLAB环境下进...

结合学习速率调整的尺度自适应核相关滤波跟踪算法

关键词: 核相关滤波  目标跟踪  尺度估计  平均差  学习速率  

提出一种结合学习速率调整的尺度自适应核相关滤波目标跟踪算法。通过使用核相关滤波器获得目标的初步位置,使用低复杂度的尺度估计来提高算法对目标发生尺度变化的适应能力,同时也保证了跟踪速度;采用相邻两帧图像之间的平均差分析图像变化,并按平均差的大小来分段调整目标模型的学习速率,解决了目标发生严重遮挡时的跟踪失败问题。通过和5种经...

基于扩展的Haar-Like特征和LBP特征的人脸压缩跟踪算法

关键词: 压缩跟踪  精跟踪  

针对传统的压缩跟踪算法采用简单的Haar-Like特征而在遮挡、光照变化、物体形变及背景干扰等情况下易产生目标漂移而导致跟踪失败的问题,提出了一种基于扩展的Haar-Like特征和局部二值模式(LBP)特征相结合的改进压缩跟踪算法,并运用于特定目标即人脸的跟踪。利用扩展的Haar-Like特征搜索目标的粗略位置,应用LBP特征充分表征人脸并进行精确跟踪来...

基于条件生成对抗网络的视频显著性目标检测

关键词: 视频显著性目标检测  条件生成对抗网络  联合正则  

针对传统的显著性检测方法存在着流程复杂,计算成本高,特征学习不足等问题,受生成对抗网络以及弹性网络的启发,提出一种基于条件生成对抗网络(cGAN)与L1,L2范式联合正则的视频显著性目标检测方法。方法需训练2个模型:生成器和判别器。生成器尽可能生成与真实值一样的显著图来迷惑判别器,使其难以辨别预测的显著图的真实性。判别器则尽可能准确地...

局部高效的SEM下三维测量法

关键词: 微纳测量  极线校准  稠密视差获取  

针对微纳尺度三维扫描电子显微镜(3D SEM)形貌测量方法的配套算法缺失,严重限制其应用的问题,提出了基于视差—深度映射的微纳尺度三维测量方法。首先,建立视差与样品表面深度信息的映射模型;通过引入极线校正算法用以保证视差求解准确性;基于光流估计来进行对应点的匹配,获得稠密准确的视差图,保证了三维数据质量与精度;最后为了证明本文的D2D-...

基于LBP的TLD目标跟踪改进算法

关键词: 跟踪算法  卡尔曼滤波器  

针对跟踪—学习—检测(TLD)对光照变化敏感、易受目标遮挡、快速运动导致目标模糊这些因素的影响,提出了基于局部二值模式(LBP)的TLD目标跟踪改进算法。首先,将LBP算法与最近邻分类器相结合,使得改进后的最近邻分类器可以获取与跟踪目标更接近的边界框,且当目标具有良好的纹理属性时,改进后的最近邻分类器具有更好的分类效果;其次,若TLD算法选取...

一种改进的蝙蝠算法

关键词: 蝙蝠算法  全局寻优  指引方向  优胜劣汰  

为了增强蝙蝠算法的全局寻优能力,提出一种新的全局“寻优策略”,将蝙蝠个体历史最优引入到蝙蝠个体寻优策略中,并引入一种“指引”方向指导蝙蝠个体全局寻优。蝙蝠个体每次迭代后将执行“优胜劣汰”的策略,随机初始化一些蝙蝠个体取代那些适应度值较低的个体,增加种群多样性以防止陷入局部极值。选取UCI中的Iris,Wine,Sonar数据集用来聚类测试,...

基于图搜索的桥梁裂缝检测

关键词: 裂缝检测  图搜索  边缘  

针对当前国内桥梁裂缝检测的精度低、成本高、效率低的现状,提出一种图搜索检测桥梁裂缝边缘方法,然后统计裂缝像素数目,计算裂缝宽度,实现桥梁裂缝检测目的。通过与其它裂缝检测方法作对比,实验结果表明:图搜索算法检测裂缝绝对误差保持在0.03 mm以内,运算时间160 ms,误分率2.67 %。说明图搜索检测桥梁裂缝方法满足工程检测需求,可以应用到实际...