设计了一种嵌入式自动装载与视频监控系统，并通过网络实现远程控制。该系统采用S3C2410处理器，移植Linux操作系统，成功运行在S3C2410上。视频监控模块使用的摄像头是USB接口形式，移植对应的Linux驱动程序，摄像头才能正常采集数据。移植Libjpeg开源库，对经硬件压缩的图像进行解压，通过显示终端显示，进而实时对现场进行监控。自动装载模块的实现，首先设定期望的货物摆放路径，其次利用Framebuffer帧缓冲写屏技术在显示终端上显示自动装载过程。通过Socket网络接口，上位机可对该系统进行远程控制

非最小相位是指具有右半平面零、极点或滞后的线性对象，在DCDC变换器中,Boost变换器以电容电压作为输出量进行反馈控制时，是一个非最小相位系统。由于目前大多数Boost电路的控制方法选用的是传统PID控制，这种方法具有结构简单、可靠性高等特点，但是系统的动态特性、抗干扰性能却有待进一步提高。由于预测PI控制算法具有抗滞后和抗非最小相位特性的能力，将其应用到Boost电路中进行理论研究并进行实时仿真。仿真结果表明，预测PI控制算法具有良好的动态特性且抗干扰性强,能够体现良好的控制效果。

非最小相位是指具有右半平面零、极点或滞后的线性对象，在DCDC变换器中,Boost变换器以电容电压作为输出量进行反馈控制时，是一个非最小相位系统。由于目前大多数Boost电路的控制方法选用的是传统PID控制，这种方法具有结构简单、可靠性高等特点，但是系统的动态特性、抗干扰性能却有待进一步提高。由于预测PI控制算法具有抗滞后和抗非最小相位特性的能力，将其应用到Boost电路中进行理论研究并进行实时仿真。仿真结果表明，预测PI控制算法具有良好的动态特性且抗干扰性强,能够体现良好的控制效果。

工业控制系统的网络安全问题越来越严峻，遭到的入侵威胁也越来越复杂。伴随着网络的开放性、复杂性不断增强,入侵威胁正在不断加深。为了抵御愈趋复杂和多样的入侵威胁,需要设计高效的入侵检测方法。朴素贝叶斯分类算法是一种有效而简洁的分类算法，能较好地应用于工业控制系统网络的入侵检测。

工业控制系统的网络安全问题越来越严峻，遭到的入侵威胁也越来越复杂。伴随着网络的开放性、复杂性不断增强,入侵威胁正在不断加深。为了抵御愈趋复杂和多样的入侵威胁,需要设计高效的入侵检测方法。朴素贝叶斯分类算法是一种有效而简洁的分类算法，能较好地应用于工业控制系统网络的入侵检测。但是它的属性独立性假设使得该方法无法表示属性变量之间存在的关系，影响了它的分类效果。针对该缺陷，借鉴前人的经验，提出了一种改进综合加权系数的朴素贝叶斯分类算法（Compositive Weighted Naive Bayes Classification，CWNBC）。该算法既考虑了不同属性取值对分类结果的影响，又考虑了属性值的内容对分类的影响，巧妙地引入了综合加权系数。将该算法与其他几种算法比较，经实验表明，该分类算法有较高的分类准确率，能更好地适用于比较复杂的工业控制系统网络的入侵检测。

图像配准技术在医学图像处理与分析中扮演着重要的角色，为了促进其在实际临床中的应用，设计并实现了一款多模态医学图像配准系统。该系统集成了多种先进的配准算法，包括线性和非线性配准，并提供友好的图形界面和可视化功能。此外,系统还提供去噪声预处理并支持混合配准策略，用于提高图像配准的质量和效率，配准的中间过程实时动态显示。实验结果表明，该系统能够便捷、高效地完成复杂的医学图像配准。

测斜仪在石油勘探、地质勘查等方面已成为一种有力的工具，但基于磁通门的测斜仪存在着易受磁场干扰的缺点，导致其测量精度降低，甚至无法工作。为了解决这一问题，提出了一种基于捷联惯性导航原理的连续测斜算法。算法利用微惯性传感器MPU6050获取姿态数据，采用四元数方法进行姿态解算，最终得到钻探过程中的倾斜角、方位角以及工具面角等数据。通过仿真验证，得到测量误差曲线。仿真结果表明，该算法可以实现全方位井眼轨迹连续测量，提高了测量效率。

在油田开发后期，剩余油形态分呈复杂趋势。对于岩石孔隙结构中的剩余油形态分布情况的研究，是石油勘探开发领域中的一个重要课题。在实验室中，微观驱替实验是石油地质实验中研究剩余油的重要模拟方法。要想了解剩余油形态的分布规律，统计和识别剩余油形态的类型是先决条件。人工识别统计剩余油形态类型是一项繁重耗时的工作，为了提高研究人员的工作效率，在深入研究剩余油形态几何形状特征的基础上，利用图像处理技术和分类识别算法对剩余油形态类型进行自动识别，具有重要的意义。

在介绍实时操作系统Nucleus Plus和LTE230芯片及硬件平台的基础上，详细论述了Nucleus Plus移植过程中的系统启动、系统初始化、内存管理、中断管理、高级中断和任务管理以及操作系统的测试，指出了Nucleus Plus在LTE230芯片上移植的重点和难点。目前移植的操作系统已成功应用于LTE230通信模块中，操作系统的实时性、任务及中断管理完全满足系统需求。

在占地球总面积70%左右的海洋上无法建立基站，由此迫切需要稳健的船载卫星通信系统。船载卫星通信系统研究主要包括系统配置设计、控制策略、硬件选型和监控系统的设计。为了克服船体的运动，三轴随动控制系统采用模糊PID算法，根据一系列的对星策略以使船体在运动中始终对准卫星，实现实时通信。采用FPGA芯片作为陀螺仪温度补偿数据处理系统，可使整个随动系统更为精准快速。监控系统舍弃较为传统的客户端/服务器架构，选择浏览器/服务器架构。通过模拟测试，验证了船载卫星通信系统具有较好的性能和友好的应用性。

传统企业级固态硬盘存储芯片采用外接DRAM(Dynamic Random Access Memory)颗粒的方式来存储闪存地址转换映射表，不仅成本高，占用面积大，还需要设计复杂的掉电保护流程和额外的备电保持电容。利用新型磁旋存储芯片的掉电非易失特性，以及密度高、速度快、功耗低、数据保持时间长、可擦写次数无限等特点，提出了一种基于嵌入式磁旋存储芯片的固态硬盘控制器架构方案，能够大大简化控制器芯片的掉电异常流程和备电设计，节省固态硬盘内部的备电电容成本，有效支撑固态硬盘的容量提升。

设计了一种基于ST公司CortexM4内核的ARM系列产品STM32F407ZG偏振相关损耗测量系统，包括系统设计理论、软硬件设计结构及实现方法。光通过偏振控制器调整偏振态，通过待测物后送往后续的光电转换模块，经放大过滤到达A/D采集模块，最后送往主控单元M4进行处理完成测量。

针对已有的无变压器光伏逆变器存在共模电压威胁人身安全的问题，在非隔离光伏逆变器（Highly Efficient Reliable Inverter Concept，HERIC）拓扑的基础上，提出了一种新型的箝位型HERIC拓扑。箝位型HERIC拓扑是在逆变器直流输入电容的中点加入了另一个开关管，使整个工作过程中共模电压保持不变。通过仿真发现这一理论是可行的。然后分别搭建HERIC逆变电路和箝位型HERIC逆变电路，通过对比实验和数据分析验证了仿真结果，证明了箝位型HERIC拓扑的有效性和低漏电流特性。

由全桥移相电路出发，为解决副边整流电路存在的浪涌电压，研究了副边整流二极管关断时过电压的产生，通过对二极管关断过程的分析，提出使用可控饱和电感来抑制二极管反向恢复电流，达到抑制副边震荡，使二极管不会承受因震荡而产生的过压。

Q-STAR模型是现有的客观视频质量评价中最接近主观得分的模型，但是在解码端难以从丢包解码后的YUV视频序列中提取与编码端相一致的运动矢量信息，从而影响模型参数的预测。针对该问题，提出了基于视敏度信息的模型参数预测方法，从YUV视频序列中提取时间域和空间域视敏度特征，并结合Q-STAR模型中提取的特征进行预测。通过实验发现，使用视敏度信息代替原有的运动矢量信息进行预测，所得模型参数值与Q-STAR基本相符，并且计算更为简单。

针对室内环境单目视觉的室内场景三维重建速度慢的问题，采用华硕Xtion单目视觉传感器获取的室内场景彩色图像和深度图像进行快速三维重建。在图像特征提取上使用ORB特征检测算法，并对比了几种经典特征检测算法在图像匹配中的效率，在图像匹配融合中采用Ransac算法和ICP算法进行点云融合。实现了一种室内简单、小规模的静态环境快速三维重建方法，通过实验验证了该方法有较好的精确性、鲁棒性、实时性和灵活性。

肿瘤癌变细胞FISH图像分析系统中，需要解决粘连细胞核的分割问题。FISH属于新兴技术，产生的是特殊的荧光彩色细胞图，现有细胞图像分析方法并不适用。文章创新设计了基于深度凹陷检测和构造自然凹陷力的方法，分离粘连细胞核。首先，针对参差不齐的实验成像，在RGB模型下结合统计思想，将图像分为三类，分别进行预处理。继而，利用融合了Kmeans聚类算法的改进马尔科夫随机场（MRF）方法，将细胞核与癌变信号点进行有效提取。在此基础上，利用几何原理，创新设计了一套粘连细胞核分离算法。最后，给出细胞核快速计数和信号点提取方法。该系统设计基本完整，并达到预期效果。

基于最大相似度的区域合并算法是一种半自动的图像处理方式，可根据用户提供的交互信息，利用图像特征作为区域相似度进行准确的目标提取。但传统的MSRM算法计算量大，使用单一的图像特征使得分割不够精确。针对这些问题，文章对MSRM算法进行改进，提出一种基于多特征的区域最大相似度图像分割算法，并采用矩阵变换算法来降低计算量。该方法使用超像素图像作为分割基础，首先计算图像相邻区域纹理和颜色特征相似度，并使用矩阵变换算法降低颜色特征矢量维度,然后计算两种特征的权重，最后根据综合后的相似度对图像进行区域合并，得到最终的颗粒提取结果。实验结果表明，该方法可以有效提取颗粒的轮廓，提取的轮廓边缘细节较传统MSRM算法更优，算法执行效率也得到了提高。

电子商务的兴起促进了现代物流业的发展，但物流公司在货物送达末梢客户的“最后一公里”路径规划上，多取决于具体配送人员的工作经验，整体效率偏低。为提高配送效率，对车辆路径问题(Vehicle Routing Problem, VRP)，以及由此延伸出的有载重限制的车辆路径问题(VRP with Capacitated, CVRP)的研究因而产生。为提升现有的蜂群算法在CVRP问题的求解效能，文章对蜂群算法进行了改进，在CVRP问题中加入分群机制来限缩蜂群探索区域，并搭配使用限制次数以增强对局部区域搜寻能力。模拟结果显示，在复杂度高的问题求解上，所提出的加强型蜂群算法比典型的蜂群算法能更有效地找到近似最佳解。

深度学习是一类新兴的多层神经网络学习算法，因其缓解了传统训练算法的局部最小性，故引起机器学习领域的广泛关注。但是，如何使一个网络模型在选取任意数值的隐藏层节点数时都能够得到一个比较合适的网络结构是目前深度学习界普遍存在的一个开放性问题。文章提出了一种能够动态地学习模型结构的算法——最大判别能力转换法，根据Fisher准则来评估隐藏层每一个节点的判别性能，然后通过动态地选择部分隐层节点来构建最优的模型结构。

针对同步休眠机制无线传感器MESH网络，提出一种允许跨周期应答的信息传输方法，以提高数据传输成功概率，降低网络中信息流量，从而降低路由通信工作时间，达到降低网络中各节点功耗的目的。将跨周期应答应用到地质灾害监测自动化系统中，较大程度地降低了无线传感器节点的功耗。

Tbnet广泛应用于TFS、Tair等开源分布式系统，不同于仅提供数据传输的传统网络库，该库为客户端/服务端提供交互式通信，即客户端发出请求，服务端接收、处理并予以回应，适用于分布式系统开发。Tbnet采用对象语义进行类的设计并大量使用类的继承，实际使用时需继承IPacketHandler、IServerAdaptor等接口类，重写类中虚函数。Tbnet内部由一个处理事件的输入/输出线程、一个超时检查线程及工作线程池组成，I/O线程与工作线程间采用单生产者多消费者模式［1］共享加锁报文列表。本文分析了Tbnet主要类及其消息通信，对比分析了分布式产品使用Tbnet的差异性。

对复杂网络拓扑结构中特定属性的计算和评估进行了研究。层次分析法和熵权法被用来计算复杂网络拓扑结构的权重，这样既可以防止在主观赋权法上因专家经验不足使得对方案的排序造成很大的随意性，又可以避免客观赋权法的结果与实际情况不一致的现象发生。选取了规则网络模型、随机网络模型、小世界网络模型和BA无标度网络模型进行加权计算，并计算出它们各自相应的综合权重。从综合权重的角度来看，实验结果表明，随机网络效能最好，接下来是小世界网络、无标度网络，最后是规则网络。该评估体系和算法可以被广泛地用于需要对网络性能进行定量评估的情况下。

针对同一物体不同视角下获得的三维点云数据，提出一种基于改进特征点对选取的三维点云配准方法。在欧氏距离的基础上选取与目标点最近的三点均值为对应点，并应用邻域比值法来剔除错误点，结合Kd tree提高搜索速度，实现最终点云配准。实验结果表明，该方法具有可行性，相比传统ICP算法，其匹配精度和效率明显提升。

设计了微舵机控制的仿生鱼，结合鱼胸鳍和鱼尾鳍的配合动作，完成一系列的游弋动作。其中根据鱼类“波动推进理论”的游动机理，实现仿生鱼的前进、转弯运动；根据鱼类“胸鳍法理论”实现上浮、下潜运动；提出加减速游动方案，通过修改X值的方法，实现仿生鱼的加减速游。组装并进行水上模拟实验和水下实际实验，调试仿生鱼的各动作协调性，分析仿生鱼在水中的静态平衡和动态平衡问题。

虚拟现实技术可以给人带来身临其境之感，传统的虚拟现实系统大多采用桌面式虚拟现实方式，沉浸感不强，交互性差，不能让体验者沉浸在虚拟系统中。综合这些因素，文章根据三维虚拟校园仿真系统需求，设计实现了基于Unity3D平台的沉浸式虚拟校园漫游系统，并研究沉浸式虚拟校园开发中所使用的关键技术。实验表明，该系统能克服虚拟漫游沉浸感不足的缺点，用户可以体验到与真实校园相近的虚拟环境，并且可以与虚拟环境进行交互。该系统具有简单和易实现等特点，拥有广阔的应用前景。

首先分析了锂离子电池的特性和充放电原理，介绍了锂离子电池的戴维南（Thevinin）等效电路模型，并采用脉冲法和递推最小二乘法相结合对戴维南等效电路模型参数进行辨识，实现了戴维南等效电路模型参数的实时在线辨识，为电动汽车锂电池的等效电路模型的分析研究提供了一种可行方式。

随着制造业领域工艺技术的不断进步，大量感知设备如同人体器官一样，被部署到制造过程中的各个重要节点，产生着海量制造过程数据。针对这些海量制造过程数据，制造业领域越来越需要科学、敏捷、高效的数据分析平台，为制造过程数据的分析提供智力支持和决策支持。针对这种需求，文章采用高维数据聚类技术结合Spring、Mybatis等成熟的敏捷开发框架，开发了制造过程数据分析平台。该设计不仅可以针对历史数据进行分析，还可以实时监控生产线上的动态流程数据，提高数据分析和决策效率。

：如何节省在科学仪器设备管理工作中对数据分析投入的人力物力并提高管理效率是科技管理部门十分关注的问题。利用数据仓库技术可以对现有的科学仪器设备数据进行多维分析，以便有效利用分析数据辅助管理者决策。文章据此分析了科学仪器设备数据源，提出了分析主题，通过模型设计、ETL功能以及OLAP功能的设计，实现了一个基于数据仓库的科学仪器设备数据分析系统。系统的开发研究证明了数据仓库技术在科学仪器设备管理上应用的可行性，并为进一步建立基于数据仓库的科技数据决策支持系统打下了基础。

收测固定频率的节目信号和全频段频谱扫描是无线调频广播监测工作的主要内容，在实际工作中，这两种功能的实现通常分别使用广播接收监测板卡和频谱监测板卡两种不同的设备。根据这两种不同设备高频接收混频电路的共性与差异，介绍了一种以CPLD为核心，具有两种监测功能的电路，可以根据实际应用的需要设置成为其中任意一个工作模式。这种设计方法具有电路简单、成本低、使用灵活的优点。该电路经过在广播电视监测设备中的实际应用，取得了良好的效果。

设计了一种拼接显示墙颜色自动校正系统。介绍了拼接显示墙颜色调整的原理和方法；阐述了系统配置和颜色自动调整的实现流程。通过该自动颜色调整系统，可以调整不同显示屏之间的亮度差异和色彩差异，较好地解决了传统拼接显示墙屏体间的色彩差异问题。该自动校正系统也可以大幅提高拼接显示墙颜色校正的精度和效率。

池塘养殖用工成本、能源及饲料消耗越来越高，消费者对水产品质量也更加重视，传统池塘养殖技术不能充分满足现代化水产养殖生产的基本需求，应用自动化精准控制技术实现池塘养殖自动控制，能够有效降低养殖用工成本、减少能源饲料浪费、提高水产品质量。文章根据池塘养殖一般流程以及自动控制需求，设计了池塘养殖自动控制系统，详细分析了系统结构组成及功能，阐述了系统硬件设备的选型与集成，介绍了系统主要软件的编程原理和开发实现。