摘要：现阶段,学生课堂学习状态的研究大多集中在单人的在线监测,对于多人且环境复杂的线下课堂的监测还处于探索阶段。该研究针对线下教育设计了学生课堂学习状态监测系统,对学生课堂出勤情况及学生面部出现的疲劳状态进行实时监测。首先,使用DSFD人脸检测算法结合ResNet深度残差网络对学生进行人脸识别,记录学生出勤情况;然后,使用ERT回归树集合算法结合头部姿态估计对打哈欠和低头瞌睡的疲劳行为进行检测;再使用加入CBAM模块改进的YOLOv5目标检测算法对学生闭眼行为进行检测;最后,形成一套完整的集合出勤、疲劳检测的学生课堂学习状态监测系统。该系统在实际课堂的测试环境下,可以准确的对学生的出勤进行统计,并且可以实时的监测学生面部出现的打哈欠、低头瞌睡、闭眼的疲劳状态,检测的准确率均超过90%,检测速度约为14.1 fps,证明该系统具有重要的使用价值。

摘要：随着物流行业竞争的日益激烈,客户对第四方物流(fourth party logistics,4PL)网络的服务水平提出了新的要求,故如何在保证服务水平的情况下设计总成本最小的4PL网络具有重要的现实意义。客户需求满足情况一直是影响物流网络服务水平的重要因素。近些年来,随着人们生活节奏的不断加快,客户对物流的时效性越来越重视,时效性也成为影响物流网络服务水平的另一因素。本文的4PL网络服务水平为考虑时效性和客户需求满足情况的双重服务水平。为保证满足双重服务水平,本文以成本最小为目标,以时效性和客户需求满足情况为约束,建立了第四方物流网络设计模型。由于该问题具有NP难特性,本文提出了一种嵌入迭代局部搜索的自适应粒子群算法进行求解。不同规模算例的仿真实验结果验证了所提出算法的有效性。将本文模型与不加入时效性约束的第四方物流网络设计模型进行对比,实验结果验证了本文模型既能够有效满足客户要求的服务时间,又能够一定概率下满足客户的需求,从而保证网络的双重服务水平。

摘要：针对实物物联网家居成本过高、搭建过程复杂的问题,文中使用PacketTracer和OneNet云平台设计了一种物联网智能家居系统。该系统使用PacketTracer方法进行了设计,并通过MCU将智能家居设备远程接入OneNet云平台。测试结果表明,与传统的实物物联网家居相比,该系统不仅缩短了设计周期,还能实现对家居设备的远程控制。

摘要：人口老龄化问题日趋严重,助老远程监护系统设计备受关注,本文基于微信小程序,通过对腾讯地图的二次开发,打造一套能够实现用户心率、血氧检测,人员定位以及轨迹跟踪等健康数据信息的管理系统。该系统平台将软件管理、监控外围设备、通信技术等多方面技术有机结合起来实现远程身体健康指数监控。以CC2530为主控模块对接外围设备,对用户进行实时健康数据监测,同时将数据传送到微信小程序和Web管理端,方便用户快捷查询健康状态。

摘要：针对城镇地下管网规模巨大、传统的人工检测方法已不能满足现在工程需求的问题,提出采用MobileNetv3-YOLOv7网络模型作为地下管道缺陷目标检测的算法来提升检测的精度和速度。首先,管道图像数据集进行预处理,对输入图像灰度化及重采样,均衡样本的数量;其次,将轻量化网络MobileNetv3和YOLOv7网络框架相结合,增加BiFPN特征金字塔结构以提高精确度;然后,在数据处理方面通过Mosaic数据增强方式提高该模型的鲁棒性;最后,设计YOLOv7网络模型的对比实验验证本模型的可行性。在Pytorch实验框架下,对MobileNetv3-YOLOv7网络模型进行了验证。实验结果表明,该模型可减少参数计算量,并且平均准确率有所提高。

摘要：无人机航拍图像中小目标实例多、尺寸变化剧烈且存在密集遮挡等问题,为解决现有目标检测算法难以检测到航拍图像中的小目标物体,提出了一种针对密集小目标的RDS-YOLOv5检测算法。在YOLOv5的三个检测层上新增一个小目标检测层,以保留更丰富的特征信息,增强网络对小目标特征的提取能力,并改善误检漏检情况;为了提高网络的多尺度特征表征能力以及抑制冲突的产生,设计了具有等级制的残差结构的多尺度特征提取模块C3Res2Block;使用解耦检测头Decoupled Head避免不同任务之间的差异所带来的预测偏差,提升了模型的定位精度和检测精度;采用软化非极大值抑制Soft NMS算法对候选框的置信度进行优化,提高模型对密集小目标的检测精度。通过VisDrone数据集的实验结果表明,与基准模型YOLOv5相比,RDS-YOLOv5在mAP0.5上提升了12.9个百分点,mAP0.5:0.95上提升了10.6个百分点,与目前主流的目标检测算法相比也取得更优的检测精度,能够有效完成无人机航拍图像的密集小目标检测任务。

摘要：针对一类具有不确定性、外部扰动和执行器部分失效的非线性工业过程,提出一种鲁棒模糊容错切换控制方法。首先,构建新型多自由度T-S模糊状态空间模型,在此基础上,结合执行器部分失效的情况设计控制律。其次,给出基于线性矩阵不等式(LMI)的容错切换条件和系统稳定条件,并通过当前系统状态和稳定性条件求取其子模型的控制律及相应权值。最后,通过对连续搅拌釜式反应器的仿真研究来验证该文方法的有效性。

摘要：基于矩阵光学原理实现透镜组近轴光出现隐形区域,探究了不同参数的透镜对光学隐形区域的影响;采取正交实验设计,分别使用MATLAB和COMSOL对隐形区域进行了数值模拟,对比得出了隐形区域的影响因素,并进行了可视化呈现。结果表明,透镜的焦距和半径影响隐形区域,当透镜的直径不变时,若透镜的焦距为f,此时隐形区域t_(1)和隐形区域t_(2)的体积之和最小,当透镜的焦距小于f时,透镜的焦距与隐形范围呈负相关;当透镜的焦距大于f时,透镜的焦距与隐形范围呈正相关;当透镜的焦距不变时,透镜的直径与隐形范围呈正相关。各个透镜参数对隐形区域的体积的影响因素排序为:焦距f_(2)>直径h_(1)>直径h_(2)>焦距f_(1)。研究结果对于深入理解光学隐形区域的形成及其受透镜参数调节的影响具有重要的意义。

摘要：为了解决航空发动机管路与卡箍智能布局优化问题,该文提出一种基于改进的鲸鱼算法进行计算求解。在该方法中考虑到鲸鱼算法易于陷入局部最优,对鲸鱼算法引入自适应权重调整策略、自适应搜索策略和随机差分变异进行改进。在卡箍布置方面,通过调整卡箍的位置来改善固有频率实现避过共振,为提高管路固有频率的分析效率以支持优化迭代,建立反应管路路径与振动性能关系的EEMD_IWOA_LSSVM代理模型。在优化计算过程中运用所建立的代理模型代替传统反复使用耗时的有限元分析程序,提高了整体优化效率。同时在管路布局优化设计过程中同时考虑优化固有频率,实现几何布局和避过共振同时优化,通过仿真试验验证了所提方法的可行性。

摘要：针对一类具有执行器随机失效问题的离散线性系统,提出一种基于故障概率情况下的鲁棒预测容错切换控制方法。首先,将工业过程建立成新型多自由度状态空间模型,设计含有故障概率的容错控制器;其次,引入系统故障和其恢复时的随机概率,利用李雅普诺夫判据给出基于线性矩阵不等式形式的稳定性条件,再通过指数稳定的相关证明求解出不同执行器切换时的稳定条件,以保证系统故障时容错控制与无故障时常规控制间的切换;然后,控制器设计时还充分考虑了设定值变化时所产生的跟踪误差带来的影响。最后,通过仿真结果验证了所提方法的可行性。