摘要：当前较多图像修复算法主要利用图像的结构信息来计算待修复块的优先权,忽略了图像的清晰度信息,导致修复图像中含有振铃以及块现象等问题。对此引入图像的空间频率,设计了基于清晰度信息与灰度差异熵的图像修复算法。首先,将数据项、空间频率和置信度项进行组合,形成待修复块的优先权度量函数,使其在优先权的计算过程中充分考虑了图像的清晰度信息,以提高优先权值计算的准确性,确保合理的修复顺序。然后,采用图像的灰度差异信息,构造灰度差异熵函数,计算合适的样本块大小。最后,联合绝对差平方和SSD与灰度差异熵函数,从图像的色彩差异信息以及灰度差异信息出发,确定待修复块对应的最优匹配块,以修复图像。实验结果表明,相对于已有的图像修复方法而言,所提算法具备更为理想的修复效果,对应的结构相似度值更大,其输出结果中不含有振铃和块现象。

摘要：该文报道了3神经元Hopfield神经网络(HNN)在电磁感应电流作用下的初值敏感动力学。利用非理想忆阻突触,模拟由两个相邻神经元膜电位之差引起的电磁感应电流,构建了一种简单的4维忆阻Hopfield神经网络模型。借助理论分析和数值仿真,分析了不同忆阻突触耦合强度下的复杂动力学行为,揭示了与状态初值密切相关的特殊动力学行为。最后,设计了该忆阻HNN的模拟等效实现电路,并由PSIM电路仿真验证了MATLAB数值仿真的正确性。

摘要：提出了一种工厂化水产养殖中具有可溯源功能的智能监控系统。系统利用PROFIBUS-DP总线和工业以太网技术实现了数据的传输与共享,利用模糊控制与神经网络相结合的算法实现了对数据的处理分析,并得到控制信号,进行闭环控制,利用无线射频识别技术(RFID)实现了水产品质量的可溯源功能。结果表明,养殖环境各关键环境因子均满足控制精度,水产品的可溯源信息写入与读出均完整有效,完全达到了设计要求,能够满足工厂化水产养殖智能化的需要。

摘要：为了减少苹果采摘机器人采摘过程处理时间,对苹果采摘机器人目标果实的快速跟踪识别方法进行了研究。对基于R-G颜色特征的OTSU动态阈值分割方法进行首帧采集图像分割,采用图像中心原则确定要采摘的目标果实;利用所采集图像之间的信息关联性,在不断缩小图像处理区域的同时,采用经过加速优化改进的去均值归一化积相关模板匹配算法来跟踪识别后帧图像的目标果实,并进行不同阈值分割方法实现效果,不同灰度、亮度和对比度的匹配识别以及新旧方法识别时间对比试验,从而验证了所采用和设计方法的有效性;其中所设计跟踪识别方法的识别时间相比于原方法,减少36%。

摘要：区块链作为一门新兴技术,因其具有去中心化、数据信息的不可篡改性以及用户信息的高度隐私性等特点,已经成为了研究和应用场景开发的热点。然而随着区块链技术的发展,作为区块链系统的核心技术-共识机制所产生的效率远远满足不了当今的发展步伐。针对上述问题,通过分析当前区块链共识机制的优化方案,首次提出了将确保交易正确无误的共识任务分阶段完成,最终设计出基于惩罚模型的K-确认共识机制,实验结果表明,上述共识机制能够在确保系统安全的前提下,降低网络规模对区块链共识过程的影响,提升区块链的系统性能。

摘要：为了解决目前盲人自主出行困难的问题,结合惯性导航与 RFID技术各自的优势和特点,提出一种基于手机惯性导航和 RFID相结合的设计方案。该方案基于固定式 RFID标签群,生成盲人路线图,将随身移动式RFID读卡器和个人智能手机相结合,完成盲人定位、路径规划和导航提醒。实验结果表明:该系统能够给盲人提供安全便捷的导航服务,有助于解决盲人自主出行问题。

摘要：为了减少噪声对苹果采摘机器人的目标识别所带来的影响,对含噪苹果图像的分割方法进行了研究。该研究设计一种针对噪声具有鲁棒性的苹果图像分割方法,首先计算苹果图像的三维空间特征点的紧致性函数,用以构造邻近点的相似矩阵实现苹果图像的去噪效果;再利用离群点矩阵拆分并由其他剩余列向量线性表示,对相似矩阵进行离群点调优实现聚类优化,进而提出基于空间特征的谱聚类含噪苹果图像分割的优化算法,旨在提高分割算法的效率和识别准确率。通过对两幅苹果图像添加不同程度的高斯和椒盐噪声（方差分别为0.01、0.05和0.1的高斯噪声和概率为0.01、0.05和0.1的椒盐噪声）进行试验,分别求出谱聚类方法、基于空间特征的谱聚类方法和该文优化方法的苹果目标图像的分割图,并计算三类方法的分割准确率。该文优化方法对于单个苹果受不同噪声影响下的分割准确率均在99%以上,对于重叠苹果的分割准确率均在98%以上,对于所选取的30幅苹果图在方差为0.05的高斯噪声和概率为0.01的椒盐噪声影响下的平均分割准确率为99.014%。结果表明：谱聚类方法受噪声的影响较大;基于空间特征的谱聚类方法的分割效果受噪声的影响较小,但在边界区域仍然有很多错分的像素;优化方法在边界区域的分割要优于基于空间特征的谱聚类方法;在设定的试验条件下,其分割结果准确率相对于基于空间特征的谱聚类方法和传统的谱聚类方法可分别提高5%~6%和9%~25%。在分割效率方面,该文优化方法的分割时间低于传统的谱聚类算法,且与基于空间特征谱聚类方法接近。研究结果为苹果采摘机器人的快速目标识别提供参考。

摘要：为了促进水产养殖信息化的发展,更加准确、便捷地对水产养殖塘进行监测,该文研发了一种基于窄带物联网(narrow band Internet of Things,NB-IoT)技术的养殖塘水质监测系统,实现了对多传感器节点信息(温度、pH值、溶解氧等环境参数)的远程采集和数据存储功能,以及对养殖塘的智能控制和集中管理。系统利用STM32L151C8单片机和传感器终端实时采集温度、pH值、溶解氧等水质信息,通过NB-IoT技术实现数据汇总和远距离传输至IoT电信云平台,Keil工具实现NB无线通信模组数据格式的设计以及数据的发送,Java用于开发访问云平台、控制底层设备和本地数据处理的后台监测应用,其既能够发送HTTP请求对云平台数据进行监测,也可以向底层控制模块下发命令,控制增氧机等设备的启动和关闭。试验结果表明:该系统可实时获取温度、pH值、溶解氧等水质参数信息,温度控制精度保持在?0.12℃,平均相对误差为0.15%,溶解氧控制精度保持在?0.55mg/L以内,平均相对误差为2.48%,pH值控制精度保持在?0.09,平均相对误差为0.21%。系统整体运行稳定,数据传输实时、准确,能够满足实际生产需要,为进一步水质调节和水产养殖生产管理提供了有力的数据和技术支持。

摘要：为提高电子类专业学生FPGA的应用能力,面向EDA课程设计,提出了一种利用FPGA实现电子神经元的通用架构。该架构包括PL端的模型函数模块、龙格库塔参量模块、变量更新模块、主控制模块、流输出模块以及PS端的接口模块。PL端与数值计算有关的模块均采用单精度浮点数计算,以保证中间结果的计算精度。PS端程序运行于FPGA的嵌入式ARM处理器上,主要负责数字神经元的对外接口,实现数字神经元初始值和模型参数的在线重置。利用该架构,用户只需编写每种神经元模型特有的模型函数模块,便可方便快速地在FPGA上构建其数字神经元电路。

摘要：为了解决规模化水产养殖中有线监控系统带来的不利影响,并能实现对环境因子的准确测量与控制,该文介绍了一种基于无线传感网的智能监控系统在规模化水产养殖中的应用。系统利用对协议栈进行小幅的修改,完成了人工设置每个养殖池为一个簇,并通过适当修改路由协议,将自动选择簇头的工作变为人工设置固定簇头,大幅减少节点本身的计算工作,从而实现节能目的。控制器利用模糊控制与神经网络相结合的算法对数据进行处理分析,实现闭环控制。结果表明,系统内数据通信通畅,温度误差在±0.5℃范围内,溶氧量误差在±0.3 mg/L范围内,pH值误差在±0.3范围内。各养殖关键环境因子均满足控制精度,达到了设计要求,能够满足规模水产养殖智能化的需要。