- 赵军;陈栋;孔明;郭天太;
目前,传统的水产养殖业依然采用人工管理方式,这种模式存在着效率低下、监测周期长等种种弊端.针对这一问题,采用STC15型单片机为控制器,CC1101无线模块作为数据传输载体,设计并研发了一种水产养殖水质监测系统,从而实现了水质信息在传感器节点、路由节点以及汇聚节点之间的交换.汇聚节点通过RS232串口与上位机进行通信,并利用GPRS模块传送至云服务器,用户能够实时查询分析数据.实地测试结果表明,系统的网络平均丢包率为0.34%,pH、电导、溶解氧的平均误差分别为0.53%、1.27%和0.48%,系统具有良好的准确性和重复性,能满足水产养殖水质监测的应用要求.
2016年02期 v.27;No.82 125-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 211K] - 孔明;沈海栋;杨瑶;曹丽霞;郭天太;
在Mie散射理论的基础上推导了偏振比法微纳颗粒检测理论.该理论避免了检测光路中气体组分对颗粒测量的影响,实现了微纳颗粒的准确测量.在检测理论的基础上建立了颗粒粒径反演模型,并引入遗传算法对偏振散射光信号进行分析.通过MATLAB仿真研究,获得偏振比法颗粒粒径测量范围为0.1~0.5μm.对服从R-R分布的均匀球形颗粒群进行模拟仿真,通过加入随机噪声模拟实际测量时的外界干扰,根据反演结果对该方法的抗噪性和精度进行了评测.
2016年02期 v.27;No.82 131-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K] - 鲍承德;徐志玲;王鹏峰;陈旺达;于雷;
游标卡尺示值一直采用人工目视检定方法,效率低下.设计了一种游标卡尺示值检定装置,其中精密基座系统设计采用弹性力学理论,建立动态力学特性模型.基于模型分析计算刚度等参数,确定精密基座系统的设计结构.为了有效减少系统阿贝误差,检定装置系统控制其允许出现的最大倾斜角.根据步进电机速度曲线原理,设计电机驱动器有效的细分数.在符合JJG30-2012《通用卡尺检定规程》要求下,采用高精密度光栅尺替代标准量块,步进电机代替人工操作,图像识别技术代替人眼,提高了游标卡尺的检定效率,实现了计管控一体.
2016年02期 v.27;No.82 138-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K] - 赵岩;王常斌;
从牛顿流体在圆管中的层流流动的力平衡方程出发,通过引入参考窦国仁的紊流随机理论和普朗特的混合长度理论,推导出牛顿流体在圆管中的紊流流动的力平衡方程.然后,将幂律流体本构方程带入到该力平衡方程中,通过求解该方程推导出幂律流体在圆管中紊流流动的新的速度分布式,该新的分布式的速度分布由幂律流体的流性指数、稠度系数、密度即流体本身特性决定,可以从该式分析幂律流体的本身特性相关参数与其流动情况之间的关系,计算结果与实验对照比较吻合.
2016年02期 v.27;No.82 144-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 117K] - 龚思璠;沈海滨;王强;谢正文;胡栋;
针对钢包耳轴深厚焊缝实际检测存在的难题,定制了耳轴试块(内置两个Ф4mm横通孔缺陷),通过CIVA仿真技术对耳轴试块检测参数的设置进行了探究,利用超声相控阵探伤仪对耳轴试块进行了实验,对比了不同波形的检测效果,研究了超声相控阵技术对钢包耳轴深厚焊缝中缺陷检测的可行性.结果表明,在设定检测面、扇形扫查方式和10°~30°扫查角度等参数下,对耳轴试块进行检测可获得较好的扫查结果,且超声相控阵横波检测结果的信噪比高、杂波干扰少,实际现场100t钢包耳轴深厚焊缝的检测结果证实了超声相控阵技术对耳轴深厚焊缝中缺陷的检测具有可行性.
2016年02期 v.27;No.82 148-153+160页 [查看摘要][在线阅读][下载 371K] - 蔡慧;陈坚;汪伟;谢岳;陈卫民;宋春伟;
针对传统电压型并网逆变器存在冲击电流问题,从变换器电路结构对冲击电流影响的新角度,提出了一种改进的并网逆变器拓扑,其主要特征是设计有内置电阻.通过仿真分析发现,相比传统并网,有内置电阻的并网逆变器并网时的冲击电流抑制效果更好.然后,通过传递函数建立数学模型,对内置电阻下并网能抑制冲击电流的原因进行理论分析,指出原因在于这种情况下产生更小的幅值差,且能消除相位差,并给出了内置电阻的参数设计方法.最后通过实验验证了内置电阻抑制冲击电流的效果,证明了理论分析的正确性.
2016年02期 v.27;No.82 154-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 290K] - 李帅;崔海峰;张雅芬;张子杰;俞晓平;叶子弘;
对浙江、湖北、江苏等省3个野生茭白材料17个不同品种的茭白种质资源进行了收集,利用ISSR方法对茭白植株进行了基因组多态性分析.结果表明,野生茭白与栽培茭白品种间具有明显的多态性,不同来源的栽培茭白品种间也具有一定的多态性,多态性比例分布在12%~25%之间.利用DPS软件对茭白植株的多态性位点进行的系统聚类分析发现,野生茭白与栽培茭白间距离较远,茭白地域分布及栽培特性与种质资源多样性相关.
2016年02期 v.27;No.82 161-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 224K] - 王胜鹏;龚自明;
为科学客观地评估鲜叶收购价格,应用近红外光谱技术结合人工神经网络方法和联合区间偏最小二乘法,建立了三种鲜叶收购价格预测模型并比较了预测效果.应用联合区间偏最小二乘法筛选最佳光谱区间为5 750~6 000cm-1,7 750~8 000cm-1,8 250~8 500cm-1,8 500~8 750cm-1,9 500~9 750cm-1和9 750~10 000cm-1,并对上述光谱进行主成分分析.前5个主成分累计贡献率为99.87%,并以此为输入值建立收购价格人工神经网络预测模型(R2=0.968 7,RMSEP=4.625).模型预测结果优于全波长人工神经网络模型(R2=0.855 1,RMSEP=5.218)和联合区间偏最小二乘法模型(R2=0.581 6,RMSEP=25.433)的预测结果.近红外光谱技术结合人工神经网络和联合区间偏最小二乘法,能够快速、准确、客观的评估鲜叶收购价格,有利于统一鲜叶收购价格标准,有效地减少纠纷.
2016年02期 v.27;No.82 167-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K] - 李莎莎;洪文娟;陈华才;董春旺;叶阳;
提出了一种基于R/G/B直方图对比算法判别红茶发酵适度的方法.设计了一套采集红茶发酵图像采集系统采集红茶发酵叶的颜色图像.通过计算红茶发酵叶在制品图像颜色分量直方图与标准直方图的匹配度判别发酵适度,设定发酵适度的标准图像与阈值T,并实时采集分析红茶发酵过程中在制品图像的R/G/B三种颜色分量直方图,计算其与标准图像的Manhattan距离.当Manhattan距离D的均值小于设定阈值T时,则判别为发酵适度,并输出信号停止红茶继续发酵.研究结果表明,基于R/G/B直方图对比算法判别红茶发酵适度状态是可行的,与感官评审结果对比,其判别准确率达到93.2%.
2016年02期 v.27;No.82 172-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 172K]
- 马志斌;李黎;顾巧祥;
针对换型对按某一种型号设计的单件流桁架流水线造成严重产能损失的问题,提出基于FIFO的流水线动态平衡改善方案.分两种换型情况计算了流水线的工时损失率以及采用FIFO机制后产能损失率的改善.在此基础上,采取了动态调度、设置线长、快速换模、线内转线外等辅助改善措施.经过实际验证,流水线工时浪费率平均减少了22.72%,人均小时产能提高了143.48%.
2016年02期 v.27;No.82 177-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 251K] - 郭晨宁;黄冬梅;朱荣杰;林鹏;杨燕;
利用FDS软件建立模型,设置不同的火灾场景,研究风速对高层建筑火灾污染物下风向扩散的影响规律.实验测定了不同场景中烟气扩散、能见度、温度以及烟气运动速度的变化情况.结果表明,风速小于临界速度(临界速度约为10m/s)时,对下风向建筑的影响较小;风速大于临界速度,随着风速的增大,烟气接近下风向墙面并沿着下风向建筑墙面向下运动,下风向建筑附近能见度降低,温度未见变化.
2016年02期 v.27;No.82 183-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K] - 蒋建茹;朱强;徐青;陈群芳;张峰;林欣大;
以壳聚糖为原料,制备了壳聚糖(CS)超滤膜、邻苯二甲酸二丁酯(DBP-C)壳聚糖多孔膜、壳聚糖/聚乙烯醇(CS/PVA)共混膜三种膜.通过综合运用原子吸收和红外光谱等技术研究交联剂的种类、剂量,对交联壳聚糖膜的物理化学性质与结构的关系及其对重金属离子Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附的影响,添加戊二醛、环氧氯丙烷交联剂对交联壳聚糖微球的影响及其对重金属离子Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附效果.结果表明,交联剂剂量和种类对有效去除重金属离子十分关键,红外光谱研究显示壳聚糖分子中带有的大量活性基团(-NH_2/-OH)与重金属离子配位形成金属螯合物去除了重金属离子;扫描电子显微镜结果表明交联壳聚糖膜在吸附重金属离子前后发生了显著变化,由光滑转变成粗糙.
2016年02期 v.27;No.82 190-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 435K]
- 谭劲;张玉娟;
在WBAN中,由于信道碰撞,多个处在活动状态的节点传输数据包给Sink节点将会造成很高的网络负载.设计具有避免碰撞的MAC协议是提高WBAN整体性能的关键所在.HEH-BMAC以能量收获作为能量来源,允许产生随机数xi<cp的低优先级节点或高优先级节点向Sink传输数据包.然而满足这个条件的节点可能有多个,数据包碰撞依然难以避免.基于无线体域网的LBT混合轮询MAC协议在HEHBMAC的基础上添加两类节点(高或低优先级)向Sink发送数据前的信道空闲检测,有效地降低了信道碰撞的可能性,提高了WBAN的整体性能.仿真实验表明,该协议在包丢失率、平均传输率、能量利用率和归一化吞吐量方面优于HEH-BMAC协议.
2016年02期 v.27;No.82 197-203+227页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K] - 杜帮俊;陆慧娟;严珂;郑文斌;
核极限学习机(KELM)可使低维空间中线性不可分的数据变得线性可分,增加了ELM算法的鲁棒性,但KELM算法的输入权值参数采用随机初始化,容易导致算法不稳定.为此,本研究提出用粒子群优化算法对KELM中的权值初始参数进行优化、设定,以得到优化的分类器PSO-KELM.由于该算法输出权值求解采用传统的矩阵求逆运算,导致计算复杂,因此再对KELM的输出权值采用Cholesky分解进行优化.经一些标准基因数据集的实验表明,提出的PSO-KELM算法与已有的ELM、KELM、PSO-ELM相比分类精度更高,适用于基因表达数据分类.
2016年02期 v.27;No.82 204-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 223K] - 胡正东;陈晓竹;丁宁;
视频目标搜索是智能视频监控领域一大挑战,提出一种基于灰度图像区域边缘直方图的目标搜索算法.首先,在固定场景的视频数据中,对选定目标进行特征提取,即区域边缘直方图(REH)特征向量;接着在同一场景的未知视频数据中进行前景检测并提取前景目标的特征向量;经滤波处理后,与选定目标特征向量进行匹配,通过相似性度量评判是否搜索成功.实验得到了最佳72.4%的匹配成功率,验证了32维的区域边缘特征向量为最佳描述特征.实验结果表明,本算法能有效地实现目标搜索.
2016年02期 v.27;No.82 210-215页 [查看摘要][在线阅读][下载 304K] - 王竣;王修晖;
为了有效地获取步态连续性的动态特征,快速准确地进行身份识别.特提出了一个基于步态能量图(Gait Energy Image,GEI)和核Fisher判别分析(Kernel-based Fisher Discrimination Analysis,KFDA)的分类识别算法.算法首先以步态能量图(GEI)按列向量作为输入,求得最优子空间W_(opt)和α_(opt).利用提取步态能量图(GEI)的步态信息向量计算在α_(opt)上的投影,并计算其投影轨迹.在分类阶段,采用最近邻分类器(Nearest neighbor classifier).最终在中科院自动化研究所CASIA B步态数据库上进行实验,对比多项式、高斯径向基核函数和其他四种算法的结果显示,本文算法取得了较高的识别率.
2016年02期 v.27;No.82 216-222页 [查看摘要][在线阅读][下载 209K] - 陈静;冯桂兰;吕昌亮;康宇;
当一些视频系统需更大观测范围,同时获得完整场景是一个问题.针对这种情况,提出一套基于FPGA和DSP双处理器协同工作的视频拼接系统,设计了包括双处理器、FLASH程序存储器、SDRAM数据存储器、SRAM数据存储器、视频AD和视频解码器等硬件结构.系统采集两路视频信号输入,对其进行数字视频转换,然后由FPGA做基本图像处理,并将其送入SDRAM进行存储.DSP将初步处理后的图像数据取出,并对其进行图像配准和图像融合.为了保证图像的实时性,系统采用实时高效易实现的改进的PSO算法实现图像配准,采用平均加权法实现图像融合.实验结果表明,此系统可对两幅720×576分辨率、25帧/秒的视频图像进行实时拼接,满足所需大视场视频图像要求.
2016年02期 v.27;No.82 223-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 175K] - 于海燕;陈丽如;郑文斌;
针对传统情感分类算法存在的参数学习困难及分类性能较低等问题,提出了一种基于核超限学习机的中文文本情感分类方法.首先通过信息增益对训练数据进行特征选择以降低输入维数,然后通过构建基于小波核超限学习机的分类器实现对中文文本的情感分类.实验结果表明,新方法参数学习容易,且其文本情感分类性能通常优于支持向量机和朴素贝叶斯.
2016年02期 v.27;No.82 228-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 282K] - 周迪;夏哲雷;
文本图像扫描过程中会出现倾斜的情况,这给后期的图像处理和分析带来了困难,因此对文本图像进行检测和倾斜校正具有十分重要的意义.为解决这个问题,提出了一种基于文本图像边缘特征的方法,通过提取文本图像边缘的像素点,利用最小二乘法对这些像素点进行直线拟合,从而计算得到倾斜角.在LabVIEW平台上,利用LabVIEW视觉库IMAQ中强大的图像处理函数,实现倾斜角度检测方法,进而通过旋转变换对倾斜的图像进行校正.结果表明,该方法对图像校正的效果较好,并且能够快速实现.
2016年02期 v.27;No.82 234-238页 [查看摘要][在线阅读][下载 272K] - 陈甲英;曹飞龙;
二维随机权网络的主要特点是将矩阵数据直接作为输入,可以保留矩阵数据本身的结构信息,从而提高识别率.然而,二维随机权网络在处理含有离群值的人脸图像识别问题时效果往往不佳.为了解决该问题,提出一种新的人脸识别方法——二维鲁棒随机权网络,并用期望最大化算法来求解网络参数.实验结果显示,该方法能够较好地处理含有离群值的人脸识别问题.
2016年02期 v.27;No.82 239-246页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K] 下载本期数据