摘要：乒乓球比赛在国际比赛、体育教学、休闲健身等领域备受关注。针对乒乓球比赛中裁判员主观局限性导致的判分人为误差、球员训练效率与实时性差等问题,提出了一种基于MEMS加速度计阵列的乒乓球智能判分系统。为了精准检测桌面落球位置,采用ADXL335加速度传感器模块测量球-桌碰撞引起的桌面振动信息。通过优化加速度传感器阵列节点,开发多信号协同感知算法,实现球桌表面落球点的精确定位。此外,结合落球点坐标信息,开发了基于国际乒乓球比赛规则的智能判分和比分实时显示上位机模块。实验结果表明:所开发的乒乓球判分系统具有智能裁判、比分实时显示、落球点精准定位、坐标信息存储等功能,为乒乓球比赛精准智能裁判和球员数字化训练提供了一种实用的设计方案。

摘要：为了更好地满足中餐菜品识别对准确性和时效性的应用需求,设计一种新型的菜品识别网络。在原YOLOv5模型的基础上,结合Supermask方法与结构化通道剪枝对模型进行剪枝操作,并利用Int8量化技术最终实现对模型的轻量化处理,保证模型在菜品识别中兼顾准确率和速度,同时提高模型的可移植性。实验结果表明,所提模型在交并比(IoU)为0.5时,平均精度均值(mAP)达到99.00%,平均每帧识别时间达到59.54 ms,相较于原始YOLOv5降低了20 ms,且准确率基本保持一致。此外,利用Qt软件将新型菜品识别网络移植到瑞萨RZ/G2L开发板,构建智能出餐系统,可实现点餐、生成订单、自动出餐全流程,为未来真正的餐厅智能出餐系统的构建应用提供了理论与实践基础。

摘要：多尺寸2-D卷积通过特征提取在检测、分类等计算机视觉任务中发挥着重要作用。然而,目前缺少一种高效的可配置2-D卷积器设计方法,这限制了卷积神经网络(CNN)模型在边缘端的部署和应用。该文基于乘法管理以及奇平方数的三角数分解方法,提出一种高性能、高适应性的卷积核尺寸可配置的2-D卷积器。所提2-D卷积器包含一定数量的处理单元(PE)以及相应的控制单元,前者负责运算任务,后者负责管理乘法运算的组合,二者结合以实现不同尺寸的卷积。具体地,首先根据应用场景确定一个奇数列表,列表中为2-D卷积器所支持的尺寸,并利用三角数分解得到对应的三角数列表;其次,根据三角数列表和计算需求,确定PE的总数量;最后,基于以小凑大的方法,确定PE的互连方式,完成电路设计。该可配置2-D卷积器通过Verilog硬件描述语言(HDL)设计实现,由Vivado 2 022.2在XCZU7EG板卡上进行仿真和分析。实验结果表明,相比同类方法,该文所提可配置2-D卷积器,乘法资源利用率得到显著提升,由20%~50%提升至89%,并以514个逻辑单元实现1 500 MB/s的吞吐率,具有广泛的适用性。

摘要：针对液化超声中超声振子在不同负载下工作导致的换能器发热不同,进而影响换能器工作效率和使用寿命问题,从理论和实验方面研究了工作在串联谐振点的换能器在不同负载环境下的动态电阻变化和发热特性。研究获得了不同液体负载条件如不同液体温度、液体黏稠度、浸入深度、液体密度等下,换能器的动态电阻变化与换能器发热量的映射关系。针对串联谐振频率下的换能器,通过理论计算得到了动态电阻与电压电流关系。针对阻抗分析仪驱动功率较低,不能准确测试换能器有载时的动态电阻变化趋势的缺点,设计了一种测试换能器有载时的动态电阻变化趋势的方案。基于频率追踪芯片实现了频率追踪电路,保证了超声换能器工作频率始终处于换能器串联谐振点。本研究可为提升工作在复杂负载环境下的超声电源可靠性提供参考。

摘要：本系统采用意法半导体生产的MCU——STM32F407ZET6作为主要控制单片机,采用OpenMV LLC的OpenMV4 H7作为视觉识别模块来采集彩色图像,进行优化后的二值化算法后得到黑白图像,通过边缘检测和矩形检测,识别矩形框,之后用以进行图像处理在对采集的图像使用AEC曝光控制技术,降低快门打开时长以降低图像曝光度,根据颜色值域的不同识别红色、绿色激光点。根据OpenMV发送的坐标数据,STM32微控制器对数据进行处理,对比激光点和黑框的位置,通过PID算法来控制二维云台进行自动跟踪和运动控制。系统采用了SSD和RetinaNet等基于图像处理的目标检测算法,并结合PID控制算法、插值法等实现了精确的运动和追踪功能。实验结果表明,该系统能够准确快速地检测和追踪运动目标,具有良好的实时性和稳定性。

摘要：本文针对无人驾驶多车协同运输及救援问题,设计并实现了双车智能控制协同系统。系统基于沁恒CH32V307VCT6单片机,使用数字摄像头、电磁感应以及激光测距等多传感器融合感知技术采集道路信息,通过区域大律法等图像处理算法进行道路识别,采用阿克曼转向和PID算法跟踪控制,实现了自主循迹的智能车控制系统。本系统使用CH9141蓝牙通信模块传输数据、超声波模块检测车辆之间的距离,实现双车协同运行并提供前后车无线充电方案。通过大量实际调试,本系统能够实现双车在自动识别道路的条件下,有序而安全地高速行驶。

摘要：系统基于图像识别和图像处理技术,使用英飞凌公司的TC264高性能芯片和逐飞公司的总转风摄像头,通过大津法处理图像、位置式PID速度环和模糊PD转向环并行的算法设计,实现该系统自动处理图像并且自动控制差速及电机转速,最终实现系统能稳定且快速地完成直道、弯道、坡道、十字、环岛、路障、断路等路段。经过大量的测试和优化,使该系统在图像处理和自动控制上具有极强的鲁棒性。

摘要：以单片机为主控模板,进行软硬件方案设计与研究去除姿态估计的互补滤波器与四元数滤波器的研究。软件模块上采用九轴传感器IMU963RA作为惯性测量单元(Inertial Measurement Unit),采集三轴角速度和三轴加速度的原始数据,输入在单片机系统中构建的互补滤波器模块和四元数滤波器模块,将数据上传至上位机中进行数据分析,调整参数后再重复该过程直到得到合适的滤波效果。硬件模块上则是采用单片机为核心的原理图设计,配件模块上则采用SD卡模块以及OLED模块以实现人机交互和数据存储。

摘要：本文基于麦克纳姆轮的全向移动特性设计了一个视觉识别与搬运系统,能够完成将场地内所有物品分类搬运到指定区域的物流分拣任务.该系统以单片机NXP RT1064为核心控制器,搭载三个OPENART mini图像识别视觉模块,采用目标检测算法判断物品位置,利用PID控制算法驱动麦克纳姆轮实现系统运动,结合神经网络实现分类并驱动机械臂将物品搬运到指定区域,根据采集的IMU963RA九轴陀螺仪和1024正交解码mini编码器的数据计算系统当前位置坐标.经过反复调试与测试,该系统运行速度快、分类结果准确,能很好地完成物流分拣任务.

摘要：设计了一种基于反射式光电容积脉搏波描记法(PhotoPlethyMography,PPG)进行心率变异性(Heart Rate Variability,HRV)短时分析的实验系统,使用国产主控处理器和脉搏波采集器采集脉搏波数据,经过滤波预处理、心率周期检测、HRV数据计算、MATLAB AppDesigner显示波形和数据存储,通过分析得到了关于人体HRV的健康监测数据。