基于LoRa的矿工体征状态监测系统设计

提出了一种基于LoRa的矿工体征状态监测系统,其整体架构包括矿工可穿戴装备和无线智能网关.可穿戴装备驱动多种传感器,采集矿工生命体征状态数据,采用LoRa无线通信将数据传输至无线智能网关,再将体征状态数据上传至地面服务端.测试结果表明：矿工可穿戴装备能够有效采集与上报体征状态数据,并且具有优异的低功耗性能;无线智能网关具有较好的数据传输性能,丢包率和传输时延均较低.     

基于WA-EMD算法的脉冲式超宽带雷达多目标生命体征检测

针对脉冲式超宽带雷达的非接触式生命体征检测系统中多目标生命体征难以准确识别和分离的问题,该文提出一种基于窗平均经验模式分解(WA-EMD)的高分辨多目标生命体征分离和提取算法。WA-EMD算法利用加窗的方法来计算局部平均值,具有良好的抗模态混叠和抗噪声性能,能够准确地分离出不同人体目标的呼吸信号,实现同一距离门中多目标的有效检测。利用Hilbert变换获得呼吸信号的时变频率。仿真实验和雷达实测结果表明,该文提出的算法能够准确有效地实现同一距离门中多目标的生命体征的准确识别和分离,可计算实时的呼吸速率。     

基于Mesh网的矿工心电信号无线监测系统研究

在矿难事故发生后实时监测被困矿工的生命体征,能够给营救工作提供重要的信息参考,因此设计了一款基于Mesh网的矿工心电信号无线监测系统.通过ADS1292心电检测模块对矿工的实时心电信息进行监测,然后将心电数据经过STM32F103单片机处理后通过OLED屏显示出来.同时,处理后的数据还可以通过无线组网模块发送至上位机进行显示,从而实现对井下采煤工人生命体征进行远程监测的目的.测试结果表明:该系统可以准确获取矿工心电信号波形,实测心率误差不超过4％,具有良好的应用前景和实用价值.     

一种基于无线传感器网络的煤矿安全监控系统

提出了一种基于无线传感器网络的煤矿安全监控系统,该系统不仅可以监测煤矿井下各种环境情况,还可以采集矿工生命体征信息,并且还带有自主呼救功能,比现有的煤矿安全监控更具可靠性和安全性.     

矿井皮带区矿工违规行为识别方法

针对矿井皮带区域人员违规行为的识别问题,提出了一种基于改进运动历史图描述矿工行为过程的方法,并提出金字塔几何矩特征。使用基于贝叶斯理论融合的金字塔几何矩与方向梯度直方图(HOG)特征向量识别矿工行为。首先,对三元色光(RGB)视频数据流提取关键帧,使用运动历史图描述矿工行为并在此基础上计算特征向量,使用K-最近邻(KNN)分类算法对矿工行为进行识别。使用深度学习法识别安全帽等目标,结合环境对矿工行为是否违规进行判识。实验结果表明:本文提出的方法识别准确率较高,可以达到96.5%,且时间复杂度较低,可以满足实时要求。同时,在KTH与Weizmann两个公共数据集上均取得较好的效果。     

基于改进的主成分分析法的矿工表情识别

针对传统的矿工面部表情识别方法中对矿工面部表情进行特征提取的时间较慢且识别准确率不高的问题,以主成分分析法为基础,运用Fisher线性判别法对传统的主成分分析法进行改进。首先在主成分分析法的基础上增加一个类间离散矩阵,使其投影后不同类别之间特征点的距离更大,同一类别之间特征点的距离更加紧凑,对矿工面部表情图像特征提取的结果更具有代表性和针对性;然后运用径向基神经网络将低维非线性可分的矿工面部表情图像对应的特征矩阵映射到高维空间并使其线性可分,从而实现对矿工面部表情的识别和分类。实验结果表明,所提出的方法对矿工面部表情识别的识别率为89.0%,优于传统矿工面部表情分类识别算法,在矿井安全监控、疲劳驾驶等领域有较好的应用前景。     

基于多特征融合的疲劳驾驶状态识别方法研究

针对交通安全中疲劳驾驶状态识别问题，使用单一的疲劳驾驶特征的方法识别率较低，本文提出一种基于面部多特征加权和的疲劳识别方法.通过人眼状态检测算法提取眼部疲劳参数，即持续闭眼时间、闭眼帧数比、眨眼频率，通过打哈欠状态检测得到打哈欠次数和打哈欠持续时间，通过头部运动状态分析得到点头频率，建立融合以上六个特征的驾驶疲劳状态检测模型来评估驾驶员的疲劳等级并进行相应的预警.实验测试数据选自NTHU驾驶员疲劳检测视频数据集的部分数据.经实验调整后，发现该方法的识别准确率较高，识别效果好.     

基于D-S证据理论的多源遥感图像目标数据联合关联算法

以遥感图像目标识别结果为主,结合卡尔曼滤波器获得的目标运动状态估计结果,提出一种基于D-S证据理论的目标数据联合关联算法.蒙特卡罗模拟实验结果表明,该方法稳定性较强,适合于对海上船舶等遥感图像目标的持续跟踪.     

基于MACA算法的运动目标自适应跟踪

通过对传统Camshift算法的研究,提出了一种多模式自适应CamShift算法(MACA).将CamShift算法对H分量敏感的特性推广到S、V分量,构造了凸函数组合模型,利用多目标规划最优求解法获取自适应颜色识别最佳组合解,配合倾角识别和基于ⅡR滤波的目标运动状态信息预测跟踪技术,取得了复杂场景下多色度目标发生旋转、遮挡和速率变化时都能精确跟踪的效果;最后用MACA算法设计了一套自适应实时跟踪系统.经大量实验证明,本算法鲁棒性强、实时性好,系统自动化程度高.     

优化变分参数与改进小波软阈值重构滤波算法

煤矿安全生产的关键是矿工,而情绪是影响矿工的重要因素,所以有必要对矿工的情绪进行识别。近年来,基于脑电的情绪识别受到了大量的关注,但由于脑电信号微弱,易受干扰,从而降低了情绪识别的精度。针对这一问题,提出优化变分参数与改进小波软阈值重构滤波算法。首先,利用乌燕鸥算法优化变分模态分解的参数,得到一组优化的变分模态分量。接着,通过相关系数差值比的判断条件来区分变分模态的有效分量和含噪分量。然后利用改进的小波软阈值对含噪分量进行分解和重构,得到去噪分量。最后,将去噪分量与有效分量重构,实现所提的滤波算法。结果表明：相比于VMD法、优化参数VMD和小波硬阈值法、优化参数VMD和小波软阈值法,所提滤波算法的信噪比平均提高了3.284 7 dB,均方根误差平均降低了0.069 5,滤波效果更优。     

一种改进的蚁群聚类算法在客户细分中的应用

分析了输入参数对算法聚类效果的影响,针对传统的蚁群聚类算法中参数设置依赖于经验的指导以及蚂蚁移动随机性大等问题,提出了一种改进的自适应蚁群聚类算法,算法中引入了自适应策略函数,通过设置相似度阈值,动态调整蚂蚁的运动状态,降低蚂蚁移动的随机性.将改进算法应用于客户细分,并将结果与K均值聚类算法进行了比较,实验结果表明:改进后的算法在迭代次数上更少,算法的收敛速度更快,识别客户的正确率更高.     

瓦斯之痛——聚探我国煤矿瓦斯治理困局

瓦斯，这个长在矿井下的毒瘤，它吞噬了多少矿工的生命——成为当前我国煤矿安全生产的最大危害，是威胁矿工生命的“第一杀手”。迄今为止，煤矿瓦斯治理尚未取得明显成效，重特大瓦斯事故时有发生，煤矿安全生产形势依然严峻。瓦斯灾害这个心腹大患不除，煤矿安全和矿工生命就没有保障。继续打好煤矿瓦斯治理攻坚战时不我待。     

基于混合正态核函数的蚂蚁矿工算法

为了提高蚂蚁矿工算法处理连续属性的性能,采用混合正态核函数处理连续属性,使蚂蚁矿工算法能够处理具有连续与离散混合域的数据集.通过分析表明,混合域蚂蚁矿工算法有更高的准确率,能产生更简洁的规则.     

基于卡尔曼滤波的动目标预测

对非机动目标可利用标准卡尔曼滤波算法对其运动状态进行预测,因为其运动数学模型精确可知.而当运动目标处于机动时,准确描述目标运动状态的数学模型难以建立,标准卡尔曼滤波算法难以进行对其状态预测.因此,文中采用将目标加速度作为虚拟噪声的自适应卡尔曼滤波算法,进行动目标运动状态的预估.仿真结果表明了该算法有效、可行,具有一定应用参考价值.     

智能视频的公交客流量统计算法

为了解决复杂背景及运动状态下城市公交客流量的准确检测、识别与统计问题,提出了运动矢量跟踪方法,研究了公交乘客头部运动特征及客流量统计算法.传统的帧间差分、边缘检测等目标检测算法很难处理紧邻的多目标情况.利用类圆形处理提取类似圆形的目标连通域,对目标特征点进行运动矢量跟踪,实现了上、下公交车人数的准确统计.     

E&AMode: 一种新的基于引擎粒子系统的图像渲染模式

本文分析了图像引擎粒子系统的传统实现方法的优劣，提出了一种称为发射源&影响者(E&AMode)的图像渲染模式，该模式实现了粒子系统模拟效果的多样性，粒子运动状态的动态性和结构设计的灵活性.本文介绍了新模式的基本结构、算法思想和实现方法.试验结果表明，发射源&影响者模式能够实现粒子属性的灵活设置，粒子运动状态的动态改变和模拟效果的多样性.     

基于改进双流算法的矿工行为识别方法研究

针对目前矿工行为数据集构建不全面、行为识别实时性较差、对相似行为的细粒性识别精度较低等问题,提出了一种端到端的自主学习行为特征并实现行为分类的识别方法.首先,对原始矿工行为视频进行特征提取,生成用来描述时间特征的光流图以及可以描述空间特征的三原色(RGB)图像,使用双流网络对提取的特征进行学习并得到行为分类结果;然后,...     

基于单目视觉和简单手势的空间交互技术

和传统接触型交互设备相比,新颖的非触摸型空间交互技术在空间自由度方面有着明显优势.主要探讨基于单目摄像头和简单手势的双手空间交互技术.首先利用肤色分割、滤波优化、运动轨迹预测等算法实现了双手的跟踪与识别.由于需要用空间手势及其运动状态来替代鼠标,提出了基于中心偏离控制和基于线性映射的两种鼠标映射模式,进而实现了四种基本空间手势.基于提出的空间交互技术,实现了软件控制、游戏体验等多个应用.最后讨论了基于单目视觉的双手空间交互技术在手部分割、学习算法、交互方式等方面的改进方向.     

基于视频的机场出发层违规接客车辆识别方法

为有效监管机场出发层车道边车辆违规接客行为,降低违规接客行为对陆侧交通通行能力的影响,建立基于监控视频自动识别航站楼出发层违规接客车辆的方法,对违规接客车辆的行为特征进行分析,提出基于YOLO＿v4&深度简单及时跟踪(DeepSORT)的车辆运动状态检测算法与车辆接客行为识别算法。首先,使用YOLO＿v4识别目标,获取目标的类别与位置信息,统计车辆目标在各个运行状态下的位移数据,分析车辆目标运行状态阈值,建立基于固定监控机位的车辆运动状态检测算法。然后,结合识别跟踪的信息,分析发生接送客行为时各目标间的行为关系与发生区域,以车内人数变化为区分接客与送客行为的重要依据,建立了基于YOLO＿v4&DeepSORT识别跟踪结果的接送客行为检测算法。其中,违规识别算法使用YOLO＿v4和DeepSORT识别、跟踪、记录并处理目标类别与位置信息,判断车辆的运行状态与驾乘人员在车辆附近的相关行为;在车辆停止时记录乘客行为信息,计算车内人数变化情况,在车辆消失于监控区域时根据最终车内人数变化情况判断车辆的接送客行为。最后,使用Python语言实现机场出发层违规接客车辆识别算法,并以昆...     

大攻角时的潜艇操纵控制技术

在潜艇六自由度空间运动方程基础上,将潜艇的功能子系统分解为航向控制、横倾控制和潜浮控制3个子系统.针对3个功能子系统分别提出了潜艇大攻角非安全运动状态下的非线性鲁棒滑动控制算法,使得潜艇可以在较短的时间内由大攻角非安全运动状态转变为无攻角安全运动状态.在整个自动控制过程中,非线性鲁棒滑模控制器给出的指令舵角合理、无抖动.仿真算例验证了所提出算法的有效性.