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关键词： 啤酒瓶盖   机器视觉检测   缺陷检测  

摘要： 啤酒瓶盖在生产过程中由于工艺原因会出现变形、疤痕等问题,人工检测困难,严重影响其美观和密封性。本文提出基于VisionPro软件的机器视觉检测方法,研发一种非接触式的自动检测系统。首先利用QuickBuild开发环境设计软件,使用Histogram工具检测图像,ToolBlock简单脚本计算缺陷并反馈在图像上,最后利用向导生成用户操作界面。实验结果表明,该系统界面操作简单,可以快速、准确地识别啤酒瓶盖缺陷,节约人力成本并提高识别准确性。

关键词： 光纤光学   分布式传感   散射增强光纤   辐照光纤   微结构光纤   掺杂光纤   超长锥形光纤  

摘要： 基于光纤后向散射的光纤传感技术具有全分布、长距离等特点,在诸多领域受到广泛关注,被认为是一种变革性技术。散射光随着传输距离增加逐渐减弱,信噪比降低导致感知性能下降,成为限制其在长距离应用的主要因素。通过光纤掺杂、写入弱光栅等方式增加光纤散射强度可以有效缓解该问题。然而对于数千米的超长距应用,散射增加意味光纤损耗的增强,通过增加散射来提升信噪比的方法失效。本课题组提出一种增加光纤后向散射强度但不增加光纤本征损耗的散射收集能力增强光纤。本文分别从增强光纤散射能力和增强后向收集能力两个方向总结了散射增强光纤的几种方法,论述了各种方法的优缺点,并进行了简要展望。

关键词： 光纤   生物传感器   食品污染物   高灵敏检测  

摘要： 食品安全与人们的生活质量息息相关,简便、灵敏及智能化的食品污染物检测方法是食品安全和健康管理的重要保障。传统的分析方法存在检测过程耗时长、成本较高、操作复杂等局限性。基于光与流体相互作用所构建的光纤生物传感器具有信号灵敏、检测快速、实时响应等特点,是近年来兴起的具有多样化功能和高灵敏性的先进光学传感方法,能够实现对食品中各类污染物地快速、精准检测。本文总结了各类新型光纤生物传感器的基本原理、分类及研究现状,综述了其在食品中真菌毒素、重金属离子、抗生素、农药残留物等各类污染物检测方面的应用进展,并展望了这种新型生物传感策略的发展趋势。

关键词： Coffee   AQbD   Method development   Validation   ICH guidelines   MASS-SPECTROMETRY   CHROMATOGRAPHY   THEOPHYLLINE   EXTRACTION   OPTIMIZATION   VALIDATION  

摘要： The goal of this study was to use High performance liquid chromatography (HPLC) with an Analytical Quality by Design (AQbD) approach to measure the amount of caffeine in selected coffee samples available in the local Jazan market in Saudi Arabia. The experiment was performed on a Waters HPLC system equipped with a Raptor C-18 column. To achieve chromatographic separation, a mobile phase of ammonium acetate buffer (10 mM; pH 4.0) and acetonitrile in a 90:10 v/v ratio was used with a flow rate of 1 mL/min for 5 minutes at 274 nm. AQbD was used to optimize chromatographic conditions using a central composite design (CCD). A factorial design of 23 (two factors and three responses) was used with Stat-Ease Inc.'s Design Expert 13.***.3.0 software, Minneapolis, USA. The HPLC method was validated using ICH and USP guidelines, and it met all acceptance criteria. In the dilution range of 2-28 mu g/mL, the procedure was shown to be linear. The caffeine content of all five samples (5 g/ 100 mL) was found to be 20.59-25.38 mg, which was below the level of toxicological concern recommended by the USFDA.

关键词： Natural coagulant   Turbidity   Optimization and modeling   Municipal wastewater   Semi-industrial scale   WASTE-WATER TREATMENT   OPUNTIA-FICUS-INDICA   ALUMINUM   ADSORPTION   PROTEIN  

摘要： Currently, the field of water treatment represents a very important area for researchers due to developing reliable processes for the recycling and reuse of water. Plant-based coagulants used in treatment processes are costeffective and environmentally friendly. In this study, the use of bio-coagulants based on Aloe vera was proposed for the treatment of the wastewater. The response surface method based on the central composite design was applied to optimize the considered parameters in the coagulation flocculation process. All experiments were conducted in laboratory and semi-industrial scale using a raw water with an initial turbidity and total suspended solids (TSS) of 204NTU and 240 mg/L, respectively. This study was carried out in two parts: (1) optimization and modeling of the coagulation flocculation process. Two parameters were considered, which are the pH and the coagulant dosage. The results obtained show that the R2 were 97.93 % and 98.95 %, with removal percentage efficiency of 99.13 % and 94.0 % for turbidity and TSS, respectively. (2) The jar test optimization results were applied on a pilot of coagulation flocculation and sedimentation, with a flow rate of 150 L/h. The obtained result showed that the removal percentage efficiency were respectively 98.45 % and 92.29 % for turbidity and TSS.

关键词： 疲劳驾驶检测   光电容积脉搏波   人脸检测   面部图像  

摘要： 随着社会经济的发展,全球汽车保有量不断增加。然而,交通事故频发,尤其是因疲劳驾驶导致的案例屡见不鲜。因此,实时监控驾驶员在行车过程中的精神状态,对预防和减少交通事故至关重要。当前研究多聚焦于利用脑电、心电等生物电信号以及面部图像识别技术来检测疲劳驾驶。然而,现有方法仍面临准确率低和因驾驶员个体差异导致的模型稳定性差等问题。针对上述问题,本研究提出了基于机器视觉的驾驶员疲劳状态检测系统,主要通过分析驾驶员的面部特征和心率特征来评估其疲劳状态,并通过相关数据集验证了其性能。具体工作如下: (1)提出一种基于面部特征的驾驶员疲劳检测方法。通过增强多种疲劳行为特征的识别,提高对面部、头部动作的辨识精度。构建了包含眼部状态、嘴部状态与头部姿态在内的多特征模型,实现了疲劳检测的全面性和准确性提升。此外,结合KSS(Karolinska Sleep Scale,卡罗林斯卡睡眠量表)值与经验数据,建立了驾驶员疲劳状态检测方法。通过整合眨眼检测、打哈欠检测及头部运动检测等检测手段,增强了疲劳检测算法的可靠性与准确性。与仅依赖单一特征的优化方法相比,本研究通过充分融合多种特征,更全面地捕捉了驾驶员的面部状态及头部动作信息。根据疲劳行为设置合适的KSS值和权重,并利用多特征经验融合模型,将面部行为组合映射为与疲劳紧密相关的KSS值,从而有效判定驾驶员的疲劳状态。 (2)提出一种基于面部视频非接触式心率测量的驾驶员疲劳检测方法。采用融合RGB(Red,Green and Blue,三原色)和多尺度增强(Multi Scale Retinex,MSR)两种互补色彩空间的方法,对感兴趣区域的面部图像进行处理,生成融合图,增强了图像在弱光条件下的判别信息。利用融合图构建显著的时空图,并通过卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)将时空特征映射到相应的心率值。进而采用微分阈值方法提取心率变异性(Heart Rate Variability,HRV)信息,并基于长短期记忆(Long Short Term Memory,LSTM)建立动态疲劳评估模型,实现对驾驶员的疲劳状态的精准判定。在OBF(Oulu Bio-Face)等数据集上进行消融实验,并采用三重交叉验证协议进行测试,验证了方法的有效性。 (3)驾驶员疲劳状态检测系统设计与实现。选用树莓派芯片作为检测系统的处理器,通过综合面部特征和心率特征,提供更全面的疲劳程度评估。当面部和心率特征累加值超过疲劳阈值时,系统发出声音提醒,并记录疲劳驾驶状态。综合面部特征和心率特征,提高疲劳驾驶检测的准确性和可靠性,并为防止疲劳驾驶引发交通事故提供了一种有效的解决方案。

摘要： 申请公布号：CN 118010508A申请公布日：2024年5月10日申请人：山东玲珑轮胎股份有限公司发明人：王锋、陈雪梅、李登超等本发明介绍了一种轮胎钢丝圈检测系统，包括机台和空心机架，空心机架上方设有支座，支座上开设有钢丝穿孔，支座侧面固定有强度测试空心伸缩件，强度测试空心伸缩件另一端连接有安装盘，安装盘侧面固定连接有钢丝夹持块；机台上安装有钢丝外观检测组件和钢丝表面清洁组件，钢丝外观检测组件工作端设有图像采集相机和激光测距仪，钢丝外观检测组件上安装有钢丝圈焊接质量检测组件。

关键词： 人工智能技术   传感器技术   氢气泄漏检测系统  

摘要： 传统的氢气泄漏检测系统方法主要利用基于催化燃烧、红外光学等原理的探测设备，存在自动化程度低、灵敏度低以及无法及时有效预防泄漏等问题。根据以上局限性，本文提出一种人工智能和传感器技术的氢气泄漏检测系统，系统结合氢气泄漏检测胶带与AI摄像头算法识别技术对气体泄漏区域进行主动探测，快速准确地识别氢气泄漏源，并及时发出预警，实现了高效、准确地检测氢气微泄漏，对氢气泄漏风险进行可靠控制和管理。该系统准确率高、使用灵活方便，能够帮助企业和机构有效保护环境安全、防范事故隐患。

关键词： 钢坯   温度   热电偶   耐热垫块   模型  

摘要： 介绍加热炉钢坯表面温度常规热电偶和辐射测量方式及存在的不足，针对钢坯埋偶和黑匣子等测量只适用于钢坯加热测试，不能满足钢坯加热过程的连续测量的问题，提出一种在步进式加热炉耐热垫块中埋偶进行温度连续测量的方法，根据钢坯移动变化长度及各垫块测点钢坯温度数值，构建钢坯加热时的温度变化模型，实现对钢坯表面温度预测跟踪。

关键词： 光纤传感器   特种结构   马赫-曾德尔干涉仪   法布里-珀罗干涉仪   拉锥光纤   长周期光栅   光纤微槽  

摘要： 近年来光纤传感器由于体积小,结构紧凑,灵敏度高等特点逐渐进入了人们的视野。随着光纤传感器的应用越来越广泛,人们对光纤传感器的灵敏度也提出了更高的要求。制作特种结构的光纤传感器可以有效的解决该问题。本文基于光纤特种结构以及敏感材料,设计并制作了四款高灵敏度的光纤传感器,并研究了其温度、湿度、气压、折射率、磁场等传感特性。本文主要内容如下: （1）利用单模光纤、无芯光纤、单模光纤依次进行热拼接,并对无芯光纤部分进行放电拉锥。制作了结构为单模光纤-拉锥的无芯光纤-单模光纤的马赫-曾德尔干涉仪（MZI）,并在MZI表面填充二甲基硅油（DSO）从而构成高灵敏度光纤温度传感器。在MZI表面填充DSO后,其谐振峰相较未添加时有向右的轻微漂移。实验数据表明未添加DSO时MZI的温度灵敏度为-50.1 pm/°C。添加DSO之后传感器的温度灵敏度为-97.7 pm/°C。传感器的温度灵敏度相较未添加DSO时有很大的提高,大约是未添加DSO的1.95倍。 （2）利用单模光纤（SMF）、湿敏材料聚酰亚胺（PI）和毛细管分别制作了两个自由光谱范围接近的法布里-珀罗干涉仪（FPI）。FPI的法布里-珀罗（F-P）腔由“SMF-PI-SMF”组成,它是一个PI腔,由于它对湿度比较敏感因此它作为传感腔。FPI的F-P腔由“单模光纤-毛细管-单模光纤”组成,它一个空气腔,由于它对湿度并不敏感因此它可作为匹配腔。两个FPI的自由光谱范围比较接近,将两个FPI并联,并测试并联后传感器的湿度灵敏度。由于光学游标效应,传感腔FPI的湿度灵敏度被放大,由原来的0.5361 nm/%RH提升至-7.6221 nm/%RH,两个FPI并联后制成的传感器相较FPI的相对湿度灵敏度提高了近14.2倍。此外,传感器的温度交叉灵敏度非常小,约为0.067%RH/°C。 （3）利用高频CO激光器在拉锥的单模光纤上制备了两种不同周期的长周期光栅（LPFG和LPFG）,LPFG用于测量氯化钠溶液的折射率,实验结果表明,LPFG对环境折射率的变化特别敏感,其灵敏度为381.820 nm/RIU。将LPFG封装在充满磁流体（MF）的玻璃毛细管中来测量环境磁场。我们使用LPFG测量了0.66 m T-20 m T磁场范围内的磁场,发现传感器在1.95 m T-4.6 m T的磁场范围内有比较良好的线性拟合度,其磁场灵敏度为1.242 nm/m T,拟合系数为0.9852。 （4）利用飞秒激光技术,在单模光纤上制备了光纤微槽,传感器的本质为马赫-曾德尔干涉仪。制备的传感器可以用来测量气体压力和磁场强度。实验结果表明,传感器的气体压力灵敏度为-5.03 nm/MPa,温度交叉灵敏度仅为1.31 k Pa/°C。在6.4-13.6m T的磁场范围内,该传感器的磁场灵敏度为-0.3505 nm/m T。