提出了一种二维视觉与三维视觉相结合的钢轨表面缺陷检测方法。该方法通过线阵相机采集二维图像，由激光扫描仪采集钢轨深度信息，最后将这两组数据传送回主机，用Halcon和VC编写上层图像处理软件，获得钢轨表面缺陷的大小、形状、位置及深度，实现了全面检测钢轨表面缺陷。实验表明，与二维图像识别，或者与单独使用三维扫描检测相比，本系统检测效果更好。

随着国内城市轨道交通的建设发展，一些投入运营较早的轨道交通线路的信号系统已达到服役年限，为消除隐患、提高运营能力，迫切需要对信号系统进行改造升级。基于通信的列车运行控制系统（CBTC）已成为国内外轨道交通主流的信号控制系统，本文主要结合北京地铁1号线改造CBTC信号系统工程，阐述信号系统改造过程中倒接方案的设计。

针对超宽带雷达频带分割滤波器不理想、导致子带脉冲压缩和直接脉冲压缩结果相差较大的问题，本文提出了基于正交镜像滤波器组的子带脉冲压缩方法。首先设计了近似完全重建的正交镜像滤波器组，定义目标函数为通带误差、阻带能量和失真转移函数平方误差的加权和，通过无约束的变尺度方法将其最小化，然后用设计的正交镜像滤波器作为频带分割滤波器，实现子带脉冲压缩。仿真结果表明，本文设计的正交镜像滤波器组，相比现有的设计，具有更小的峰值重建误差、通带和阻带误差。提出的子带脉冲压缩方法，与传统方法相比，主副瓣比和主瓣宽度等脉压性能也明显提高。

在传统加权轮询调度算法和严格优先级调度算法的基础上，加入令牌桶机制，实现了一种改进算法。在多业务并存网络中，该算法能够对不同等级的业务实现不同的QoS（服务质量），同时，在业务流量发生变化时，能够动态调整相应业务的带宽，且不会对高优先级队列造成影响。仿真实验表明，该算法可以在一定范围内适应网络的变化，有效缓解了突发流量所造成的报文丢包问题，大大提高了网络性能。

为了快速、实时地采集水下图像，提出了一种基于RVMDK开发平台的便携式水下图像实时采集系统软件设计。首先给出了水下图像采集系统的总体组成，阐述了RVMDK开发软件环境；其次，分别对OV7670程序、LCD程序、SCCB接口程序进行了设计；最后，对提出的图像采集软件系统进行了试验。试验结果表明，该程序设计能够有效地实现水下图像实时采集功能。

传统的K-means算法随机选取初始聚类中心，聚类结果不稳定，容易陷入局部最优解。针对聚类中心的敏感性，提出一种优化初始聚类中心的K-means算法。此算法利用数据集样本的分布特征计算样本点的密度并进行分类，在高密度区域中选择K个密度最大且相互距离超过某特定阈值的点作为初始聚类中心，并对低密度区域的噪声点单独处理。实验证明，优化后的算法能取得更好的聚类效果，且稳定性增强。

针对ROS系统平台的接口局限性，结合USB接口的通用性和普及性，采用USB摄像头作为系统的视频采集设备，设计和实现了一种基于ROS（机器人操作系统）平台的视频监控系统方案。基于UVC视频类协议的图像采集系统具有良好的兼容性，实现了USB视频采集设备在ROS系统平台上的免驱使用。视频采集程序的设计采用针对UVC协议的V4L2框架，有效地利用了ROS系统提供的应用编程接口。系统应用结果表明，本文提出的ROS视频监控方案具有良好的实用性和方便性，视频传输效果良好。

根据USB3.0的发送速率要求和高速串行发送原理，使用Verilog HDL描述语言设计了一种基于多相位技术的USB3.0发送电路。电路各模块在ISE中编译和仿真，给出了电路实现的结构图、模块的接口信号以及部分程序和仿真波形图，并将仿真结果进行比较验证，证明多相位技术设计的电路能满足数据发送的准确性和时序要求。

针对快递业中特殊物品的运输安全问题，提出了一类多功能的包裹智能监测系统。给出了系统的整体框架结构，详细介绍了终端控制器和客户端两个核心单元的设计与实现。终端控制器的硬件包括ARM9微处理器、SIM908数据采集和传输等模块；软件部分由主控程序、数据采集和传输组成。客户端是监控系统的核心部分，主要分为设置模块、显示模块、报警模块。本系统的硬件采用模块化设计，软件采用低功耗的设计，具有体积小、携带方便等特点。

智能家居是物联网的一个重要应用领域，而智能计量插座因其可以有效监控用电量，已成为智能家居的重要组成部分。本文采用处理器STM8L152和计量芯片ATT7039AU，实现对用户插座电压、电流、功率、用电量等参数的有效监控，并通过自带的WiFi模块，实现对插座的远程智能控制、数据采集、能耗管理等功能，从而达到减少家居用电能耗的目的。

视觉计算模型集合了人类视觉系统（HVS）的复杂特征，并模拟了视觉输入的分层感知表达。自底向上机制是现代模型中最常见的特征，是指无意识的注意，所提出的一致计算方法模拟自底向上视觉注意，并通过一致区域的计算来达到目标识别的目的。所提模型主要基于对HVS行为的目前的理解，使用对比敏感度函数、感知分解、视觉掩蔽形成一个神经性视觉空间，并在此基础上使用center-surround交互、感知编组和显著图的建立来得到最终的显著图。所提模型的性能通过使用自然图像来进行评估，并将其结果与参照的经典的自底向上模型进行对比，结果表明该模型实效性高。

在对目标进行分类识别过程中，对其特征的有效提取直接影响最后分类的精度。针对此类问题，提出了基于Tri-training算法对图像进行多特征融合分类，通过利用Principal Component Analysis（PCA）主成分分析法，并结合目前比较实用的半监督学习Tri-training算法对图像显著目标进行分类，其中Tri-training算法是以Support Vector Machine（SVM）、Na?觙ve Bayes（NB）、Back Propagation（BP）为基分类器，将图像的多特征数据值作为图像在Tri-training分类器的输入对分类器进行训练和测试。实验表明，在进行了有效的预处理之后，再对样本进行多特征融合在一定程度上明显提高了分类精度。

户外视觉系统采集图像时，容易受到低照度等因素的影响，导致捕获的图像退化，视见度降低。本文提出了一种基于双目立体视觉的图像增强算法。该算法首先通过立体匹配处理求解场景视差图像，然后构建广义双边滤波估计图像照度分量，根据Retinex原理求解图像反射分量，实现图像的增强。实验证明，该算法能够有效地改善图像质量，提高双目视觉系统工作的鲁棒性和可靠性。

针对半色调图像分类中只存在0和1的特点，提出了一种基于改进的协方差矩阵在半色调图像中的分类方法。根据协方差矩阵在实现半色调图像分类中个数少且并未体现其局部和全局信息的特性，对协方差矩阵的底层特征进行改进。利用样本的局部特性和核密度估计方法，实现黎曼流形上的贝叶斯分类策略。实验中研究协方差矩阵的底层特征与传统协方差矩阵的特征提取方法并对其进行分类性能比较。实验结果表明，在半色调图像分类中，与传统的协方差矩阵相比较，改进的协方差矩阵提取出的特征在分类中平均错误分类率更低

针对特殊环境（雾天、傍晚）下车牌图像由于光线暗淡而使得识别效果明显下降的问题，提出一种使用改进的Retinex算法（五尺度Retinex算法）与幂函数和双边滤波相结合对特殊环境下的车牌图像进行增强的算法。首先用幂函数对雾天、傍晚环境下的车牌图像进行处理，再采用双边滤波处理，最后经过五尺度Retinex算法处理。与传统Retinex算法相比，所提出的算法取得了较好的对特殊环境下的车牌图像增强的效果，改善了车牌图像的视觉效果，并且处理时间较短，对现实生活具有可观的实际意义。

本设计通过对一款智能窗的整体设计来说明ZigBee组网在智能家居中的应用，这款智能窗集成雨雪天气检测、煤气泄漏检测、防盗报警、红外遥控等功能，这些功能都是通过不同传感器检测实现。ZigBee网络的协调器节点集成到整个设计的以MSP430F149为核心的控制部分，协调器上的CC2530通过串口将采集到的数据发送至MSP430F149，它将对采集到的数据进行分析判断，从而通过步进电机对智能窗做出相应的控制。同时MSP430F149通过WiFi模块将相关数据信息传送至Web服务器，并在终端设备上显示，以实现对家庭各种信息的远程监控。用户通过PC机、智能手机、平板或其他手持设备的网络浏览器访问Web服务器，通过HTTP协议获取智能窗反馈的家庭内部环境信息。

基于物联网信息平台设计了智能窗户系统，可以进行空气置换，对大风、下雨等天气状况做出判断，对窗户受到撞击、盗贼越窗等情况发出报警，对室内有害气体浓度进行感知等。系统的判断行为及结果通过物联网传送至用户手机终端，进行信息的交互。系统的硬件和软件采用模块化设计，可根据用户的不同需求，灵活搭配模块，以满足用户的多样化需求，提高用户健康、宜居生活质量。

为了满足VANET（Vehicular Ad-hoc Network）中对车辆位置信息的高精度要求，本文研究了一种基于全球定位系统（Global Positioning System，GPS）伪距双差和有高精度里程仪的惯性导航（Inertial Navigation Systems，INS）的协作相对定位方法。通过数据融合技术，将GPS伪距双差、GPS信号的多普勒频移以及被高精度里程仪修正后的INS加速度等数据进行融合处理，获得具有良好精度的相对定位结果。结果表明，使用该方法的定位性能优于无里程仪和INS的定位性能。

事件监测是无线传感器网络中的重要应用之一，而准确检测出故障节点是提高事件监测效率的前提。为了实现多应用目标传感器网络中较高的节点故障识别率，在基于簇状树的虚拟传感网架构上，提出一种基于节点邻域中值的事件监测容错算法。该算法充分利用了无线传感网节点之间的空间相关性，融合邻域各节点的测量值，通过节点的数值与邻域中值之间的差值来判断节点状态。仿真实验结果表明，即使是在节点故障概率比较高的情况下，该算法依然具有优越的容错性能。

为满足人们对于远程医疗的需求，推出了一个应用Android移动终端的解决方案。该方案结合Android系统的特点，设计了一套采集、显示存储、报警推送于一体的远程医疗监测系统。首先对Android框架与系统架构进行介绍，然后对系统涉及到的Android系统蓝牙、Socket等通信方式的开发进行分析，并对Android设备在数据采集、存储、处理中的应用进行介绍，最后应用MQTT协议完成了对报警信息的推送。结果表明Android系统在远程医疗服务系统中有很大的应用前景。

针对无人车获得的障碍物信息的不确定性和不完整性以及贝叶斯分类器对不完整信息比较敏感等不足，选择了贝叶斯网络分类方案。该方案在构建贝叶斯网络模型时，将贝叶斯推理运用其中，提高了贝叶斯网络的识别率。该分类系统依托某研究所无人车项目，通过激光雷达和CCD传感器获取障碍物实时信息，为网络模型提供数据信息。

目前，锂电池组已广泛应用于电动汽车领域，为了延长锂电池组的使用寿命及确保其安全性，需要设计简单有效的均衡方法来减小单体电池间的不一致性，从而保障电动汽车的性能和安全。针对被动均衡方式效率低、发热大、耗电多的不足，研究了锂电池组主动均衡控制方法，该方法采用了双向多变压器均衡电路，由MOS管进行开关控制，实现电池模块中任意单体的双向均衡。并对该均衡方案在LTspiceIV上进行了仿真实验验证，结果表明该均衡方案均衡效果良好，达到了设计要求。

高频C类功率放大器输出网络由LC匹配和滤波电路构成，是设计难点之一。其难度在于功率放大器的输出既要实现阻抗匹配又要滤除谐波分量，两者同时实现，使问题复杂化。本文利用MATLAB绘制其交流等效电路传递函数曲线，依据传递函数在基波和谐波频率点的幅度大小来确定电路的方案和元件参数。提供了一个设计实例并在Multisim上仿真验证。仿真结果表明，该方法设计效率高，简单易行。

传统的贝叶斯垃圾邮件过滤系统虽然具有较高的分类准确性，但是在处理邮件时存在效率低、消耗资源量大的问题。本文针对贝叶斯垃圾邮件过滤算法进行了在Hadoop MapReduce下的研究，并对判定类别的阈值进行了优化，实验表明，本文提出的算法降低了正常邮件的误判率，提高了垃圾邮件判定的准确率和F值，同时提高了垃圾邮件过滤的效率。

视频传输技术在现代社会广泛应用，人们对其的要求也越来越高，其发展的趋势是方便、快捷、随时随地。传统的视频传输过于依赖线路，线路的走向限制了传输的很多可能，所以无线传输才是发展的方向。本文提出了一种基于WebRTC的Android移动端视频传输技术，介绍了信令与WebRTC连接实现机制，以及穿透的具体过程。

针对离散制造业中物料配送不及时、准确性差的问题，在分析离散制造业物料配送业务流程的基础上，运用RFID技术对离散制造业内物流配送过程中的物料信息进行实时采集和处理，通过平板电脑进行电子签收。设计了企业内物料配送系统的功能结构，并进行试点应用，物料配送过程实现了可视化，提高了物料配送的准确率。

车轮作为列车关键受力部件，其健康状态对列车的安全运行极其重要。针对国内外目前通用的检测方法大多以传统手持式人工探伤仪为主、操作与检测过程较复杂、准确度偏低并且耗费人力的问题，本文设计了一种基于超声检测的多轮对跟随式列车车轮自动探伤系统。该系统具有便携的机械结构、简单的操作流程、直观的图像显示，最大程度地解放了人力，大大提高了列车车轮探伤的效率和准确性。

为了充分利用经编贾卡织物图像的广泛资源，探索“互联网+”背景下纺织企业的信息化道路，探讨了织物图像智能检索系统的开发设计。根据现有方法特征维数过高的不足，提出了运用奇异值分解的方法进行织物图像检索，并使用相关系数作为织物图像间相似度的测量。最后在MFC框架下，运用OpenCV开源视觉库进行了整体的设计与实现。实验结果表明，该方法对于贾卡经编织物检索速度快，准确度高，具有一定的实用价值。