自動檢測論文范文

導語：如何才能寫好一篇自動檢測論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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目前我國已經建立的100多個水質自動監測站，大多分布在邊遠地區，由于制度和管理不完善，其應急能力存在很大缺陷，甚至部分水站未制定應急預案，即使制定應急預案，由于缺乏必要措施，在發生事故時也很難發揮應急預案與應急制度的作用。2013年黑龍江流域發生特大洪水，水質自動監測站普遍遭受了損失，如果制定了應急預案和進行應急演練，其損失程度會降至最低。同時，由于水質自動站建在邊遠地區，距離市區較遠，當水質自動站出現事故時，監測人員無法及時達到現場進行處理，此時應急預案的制定與應急制度的實施則顯得尤為重要。

2水質自動監測站應急制度建設的基本要求

一套健全、完善的應急制度建設，能夠使水質自動監測站的儀器設備處于良好的管理狀態，能保證水質自動監測站管理的有序、連續和穩定，否則容易造成對監測站管理的忽視。水質自動監測站應急制度的建設，應符合以下基本要求：

2.1建立一套能引起領導足夠重視的水質自動監測應急管理機制

在當前我國的體制中，領導重視是管理工作中最為基礎和關鍵的一個環節，領導的重視使管理工作在人力資源配置等方面更具優勢。因此，水質自動監測應急管理機制應建立由國家或省部級環境保護部門牽頭，地級市環境保護部門分管，縣級市環境監測站實行全面管理的機制。國家或省部級環境保護部門負責統一監管，對下一級的環境保護部門進行監督。另外，水質自動監測應急工作的順利進行，需要足夠的資金投入作為后盾，將應急制度建設工作交給地級市環境保護部門，能夠確保監測站應急工作擁有充裕的經濟條件和較雄厚的技術實力。如果將應急管理權力交給縣級環境保護部門，則難以確保資金和技術，從而也難以發揮水質自動監測站的應急作用。

2.2建立管理人員介入水質自動監測站工作機制

與空氣自動監測站建成投入使用情況相似，水質自動監測站也是在建成后才由相關單位指派管理人員駐站接管。由于管理人員的知識水平和能力有限，加上接管時間較短，對需要學習的監測相關知識掌握有限，管理人員較難在第一時間迅速對監測站進行有效的管理和維護，致使監測站應急功能無法得到有效發揮。根據產品故障率曲線，監測站儀器設備在早期投入使用時的故障率要大于產品正常使用期和產品維修后發生的故障率，因此管理人員應及早介入水質自動監測站，確保監測站的應急功能得到及時發揮。

2.3編制水質自動監測站應急管理規范

最新出版的2002年《地表水和污水監測技術規范》（HJ/T91-2002）并沒有對水質自動監測站應急管理規范相關方面作出規定，水質自動監測站應急工作仍處于空白狀態。因此，國家相關環境主管部門應結合水質自動監測站的具體情況，盡快編制相關水質自動監測站應急管理規范，以促進水質自動監測應急工作的順利開展。

3水質自動監測站應急制度建設的基本內容

受到氣象狀況、燈光照明、場所不同、監測人員業務水平等因素的影響，并且水質自動應急監測呈現出流動性、不確定性、階段性、偶發性、緊迫性和公共性等特征，這就決定了應急監測不是表面功夫，應急制度更不是黑字文件。應急監測，實際上是實驗室管理水平的實際化演示過程，針對應急條件特殊和人員流動性大等問題，仍需要回歸到制度建設上來。縱觀目前應急工作開展情況，水質自動監測站應急制度的基本內容有以下幾個方面：

3.1應急制度的文件架構

水質自動監測站的應急制度文件架構應包括以下幾個要素：

（1）應急監測系統基本情況介紹；

（2）監測工作安排；

（3）應急監測清單；

（4）應急設備操作規程；

（5）應急監測結果記錄表；

（6）應急監測培訓及應急演練。只有將上述要素逐一逐步落實到位，方能確保水質自動監測站應急功能的有效發揮。

3.2應急監測系統基本情況介紹

應急監測系統基本情況介紹是水質監測站進行水質監測的綱領性文件，內容包括應急監測系統建設的目標、各類設施基本簡介和應急監測設備或能力的介紹等內容，以便于監測人員快速了解和認識應急監測系統。

3.3監測工作安排

監測工作安排包括應急值班表排列、應急值班車輛管理及行車路線指引。

3.3.1排列出應急值班表對應急工作人員的值班進行分組安排，其目的主要體現在如下三個方面：第一，值班制度的規定和實施有利于保證隨時隨地都有人在崗值班，做好應急預備的日常工作，時刻處于應急預備狀態，確保應急事故發生時能夠迅速、及時地趕到事故現場。第二，輪班制度的實施有利于確保應急人員有充足的休息時間，能夠為應急事故處理提供源源不斷的長時間的持續能力，從而確保并提高應急人員持續作戰的能力。第三，對于同時出現的應急事故能夠做到互不干擾的正常處理和應對，分組后的工作人員要有明確的分工，安排和劃分好每個人員應負責的工作和任務，從而有利于人員各司其職，在處理應急事故的時候能夠做到有序配合。

3.3.2車輛管理及行車路線指引應急監測車輛可以提供便攜的移動實驗平臺，建立臨時性小范圍的電力、照明、用水、操作安全防護的條件。在平時應對司機進行專職培訓，使其熟練掌握各個功能區塊的操作規程，確保滿足隨時外出應急監測的工作需要。

3.4建立應急監測清單

負責水質自動監測的監測站和其他單位應建立應急監測清單。應急監測清單包括車載應急設備清單與應急監測項目一覽表。車載應急設備清單包括應急儀器設備和物資存放地點、存放條件，儀器使用條件等情況，指引性清單能提高存、取物資的準確性，避免裝車時出現遺漏現象，發生應急響應時便于攜帶外出；應急監測項目一覽表應列示應急設備對應檢測項目，能幫助應急人員快速選擇使用。

3.5修訂應急設備操作規程

進口應急設備的說明書多為英文版本，中文版本也是較為繁瑣、累贅且與實際操作不符。因此需制訂簡化的操作規程，簡化的操作規程便于人員提高工作效率，降低出錯風險。另外還規定了應急儀器的保管人及維護要求，能保證設備得到妥善的日常維護。

3.6確保應急監測結果記錄表的真實準確

應急監測結果記錄表的記錄應當確保與監測結果相一致，收集有關監測的各種重要因素，從而保證監測結果的真實性、準確性和有效性，這樣有助于事后分析以及總結經驗。

3.7進行應急監測培訓及應急演練

在平時工作中，需要加強對工作人員的應急監測培訓和設備操作培訓，工作人員要定期學習應急文件，并對工作人員進行必要的考核，從而提高其應急處理事故的能力和水平；此外還應當重視應急演練，模擬應急事故現場能夠提高人員的現場作戰能力，對于演練中的經驗要注意分享，從而能夠幫助應急人員改進工作方法，有利于提高實際作戰能力。

4結語

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關鍵字：控制；系統；檢測；網絡化

一、自動控制的基本概念

在現代科學技術的許多領域中，自動控制技術得到了廣泛的應用。所謂自動控制，是指在無人直接參與的情況下，利用控制裝置操縱受控對象，使被控量等于給定值或給定信號變化規律去變化的過程。控制裝置和受控對象為物理裝置，而給定值和被控量均為一定形式的物理量。自動控制系統由控制裝置和受控對象構成。對自動控制系統的性能進行分析和設計則是自動控制原理的主要任務。

二、自動控制系統的基本構成及控制方式

1.開環控制控制裝置與受控對象之間只有順向作用而無反向聯系時，稱為開環控制。2.閉環控制?？刂蒲b置與受控對象之間，不但有順向作用，而且還有反向聯系，既有被控量對控制過程的影響，這種控制稱為閉環控制，相應的控制系統稱為閉環控制系統。3.反饋控制。反饋控制是在外部的作用下，系統的被控量發生變化后才做出相應調節和控制的，在受控對象具有較大時滯的情況下，其控制作用難以及時影響被控量，進而形成快速有效的反饋控制。

三、自動控制理論發展簡述

雖然現代控制理論的內容很豐富，與經典控制理論相比較，它能解決更多更復雜的控制問題，但對于單輸入、單輸出線性定常系統而言，用經典控制理論來分析和設計，仍是最實用最方便的。

真正優良的設計必須允許模型的結構和參數不精確并可能在一定范圍內變化，即具有魯棒性。這是當前的重要前沿課題之一，。另外，使理論實用化的一個重要途徑就是數學模擬和計算機輔助設計。總之，自動控制理論正隨著技術和生產的發展而不斷發展，而它反過來又成為高新技術發展的重要理論根據和推動力。它在工程實踐中用得最多，也是進一步學習自動控制理論的基礎

四、自動檢測技術

自動檢測是學一個重要分支科學，是在儀器儀表的使用、研制、生產、的基礎上發展起來的一門綜合性技術。1. 自動檢測的任務：自動檢測的任務主要有兩種，一是將被測參數直接測量并顯示出來，以告訴人們或其他系統有關被測對象的變化情況，即通常而言的自動檢測或自動測試；二是用作自動控制系統的前端系統，以便根據參數的變化情況做出相應的控制決策，實施自動控制。2. 自動檢測技術主要的研究內容：自動檢測技術的主要研究內容包括測量原理、測量方法、測量系統、及數據處理。3.測量系統：確定了被測量的測量原理和測量方法后，就要設計或選用裝置組成測量系統。目前的測量系統從信息的傳輸形式看，主要有模擬式和數字式兩種。

1.術的基本概念。檢測技術是以研究自動檢測系統中的信息提取、信息轉換以及信息處理的理論和技術為主要內容的一門應用技術學科。 廣義的講，檢測技術是自動化技術四個支柱之一，從信息科學角度考察，檢測技術任務尋找與自然信息具有對應關系的種種表現形式的信號，以及確定二者間的定性、定量關系；從反映某一信息的多種信號表現中挑選出在所處條件下最為合適的表現形式，以及尋求最佳采集、變換、處理、傳輸、存貯、顯示等方法和相應的設備。信息采集是指，自然界諸多被檢查與測量量中提取有用信息。 信息變換是將所提取出的有用信息進行電量形式幅值、功率等的轉換。信息處理的任務，視輸出環節的需要，可將變換后的電信號進行數字運算、模擬量-數字量變換等吃力。 信息傳輸的任務是在排除干擾的情況下經濟的、準確無誤的把信息進行遠、近距離的傳遞。雖然檢測技術服務的領域非常廣泛，但是從這門課程的研究內容來看，不外乎是傳感器技術、誤差理論、測試計量技術、抗干擾技術以及電量間互相轉換的技術等。提高自動檢測系統的檢測分辨率、精度、穩定性和可靠性是本門技術的研究課題和方向。自動檢測技術已成為一些發達國家的最重要的熱門技術之一，它可以給人們帶來巨大的經濟效益并促進科學技術飛躍發展，因此在國民經濟中占有極其重要的地位和作用。自動檢測系統是自動測量、自動計量、自動保護、自動診斷、自動信號等諸多系統的總稱.在上述系統中，都包含有被測量，敏感元件和電子測量電路，它們之間的區別僅在于輸出單元。如果輸出單元是顯示器或記錄器，則該系統叫做自動測量系統；如果輸出單元是計數器或累加器，則該系統叫做自動計量系統，如果輸出單元是報警器，則該系統是自動保護系統或自動診斷系統；如果輸出單元是處理電路，則該系統是部分數據分析系統、自動管理系統或自動控制系統。2.感器與傳感器的分類 。2.1傳感器。傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉換為與之有確定對應關系的、便于應用的某種物理量的測量裝置。2.2傳感器的組成。傳感器的功用是一感二傳，即感受被測信息，并傳送出去。傳感器一般由敏感元件、轉換元件、轉換電路三部分組成。最簡單的傳感器由一個敏感元件組成，它感受被測量時直接輸出電量，如熱電偶。有些傳感器由敏感元件和轉換元件組成，沒有轉換電路，如壓電式加速度傳感器，其中質量塊是敏感元件，壓電片是轉換元件。有些傳感器轉換元件不只一個，要經過若干次轉換。

三、傳感器的分類

目前傳感器主要有四種分類方法：根據傳感器工作原理分類方法；根據傳感器能量轉換情況分類法；根據傳感器轉換原

理分類法和按照傳感器的使用分類。3 .測量方法 。3.1直接測量.在使用測量儀表進行測量時，對儀表讀數不需要經過任何運算，就能直接表示測量的結果，稱為直接測量。這種測量方法。這種測量方法是工程上廣泛采用的方法。3.2間接測量.在使用儀表進行測量時，首先對與被測物理量有確定函數關系的幾個量進行測量，將測量值代入函數關系式，經過計算得到所需結果，這種測量稱為間接測量。間接側來那個多用于科學實驗中的實驗室測量，工程測量中亦有應用。3.3聯立測量。在應用儀表進行測量時，若被測物理量必須經過求解聯立方程才能得到最后的結果，則稱這樣的測量為聯立測量。在進行聯立測量時，一般需要改變測試條件，才能獲得一組聯立方程所需要的數據。它只是用于科學實驗或特殊場合。3.4偏差式側量.在測量過程中，用儀表指針位移決定被測量的測量方法，稱為偏差式測量法。應用這種方法進行測量時，標準量具不裝在儀表內，而是事先用標準量具對儀表刻度進行校準；在測量時，輸入被測量，按照儀表指針在標尺上的示值，決定被測量的數值。采用這種方法進行測量，測量過程比較簡單、迅速。但是，測量結果的精度低。這種測量方法廣泛適用于工程測量。3.5零位式測量.在側來那個過程中，用指零位儀表的零位指示檢測測量系統的平衡狀態；在測量系統達到平衡時，用已知的基準量決定被測未知量的測量方法，稱為零位式測量法。 3.6微差式測量。微差式測量法是綜合了偏差式測量法與零位式測量法的優點而提出的測量方法。微差式測量法的優點是反應快，而且測量精度高，特別適用于在線控制參數的檢測。

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首先要了解規則，知己知彼，知網學位為整篇上傳，格式對檢測結果可能會造成影響，需要將最終交稿格式提交檢測，將影響降到最小，此影響為幾十字的小段可能檢測不出。

方法上可以按照以下幾點：

（一）首先要先自查一遍，知道哪些地方是抄的或者報告中的標紅位置。自查方法有很多，比較嚴格的學校通常會建議你用知網查，畢竟是官方系統。知網如果和你學校有合作的話，那么學校一般會有途徑推薦。這個自行選擇吧，查知網的就比較貴，博士論文一次將近400元。市面上也有paperpass那些，便宜很多，但是為了保險嘛，只能多花錢了。一般建議先查一次，改完再查一次。

（二）具體改。知網博士論文給你標出來的紅字你就把它全改了，首先要知道要領，不是隨便改點近義詞就行了，而是整個句子打碎，句式啊，用詞啊，都換掉。知網還是很智能的，你改一點點沒用。所以我最建議的，最保險的方法就是，紅字全刪了，重寫。聽到這里先別跪，不是要你重新原創，而是復述，復述OK？換一種表達方式。刪干凈了，才保險。語文好的人是不在話下的。如果你論文字數本就很多了，那些不影響邏輯的描述，你甚至可以直接刪掉。畢竟你答辯都過了不是？具體技巧見下：

1、如果原句文學性比較強的，就用白話敘述。e.g.“一日之計在于晨” 改成 “一天最好的時候是早上”。都不要說“早晨”，完全避開每一個字，才最保險。

2、段落里同類型句子，例如描述xx有多種性質的，多種性質順序調換無傷大雅的，那就在改完的基礎上把順序也改了。

3、插入句子打碎這段。在大概改了這段后，插入一些描述性句子。e.g.現在的IT項目，設計階段大部分采用BS架構，得益于記住，插入的東西就不要再抄啦。

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關鍵詞：分選器，Pro/E，3DMAXD，動畫制作

 

一、引言

三極管分選器是晶體管自動檢測分選系統的重要組成部分，它解決了長期以來手工分選晶體管的難題，具有分類迅速、準確的優點。提高了晶體管分類的質量和效率，適用于大、中規模晶體管生產廠家晶體管的自動分選。

Pro/E和3Dmax是使用最廣泛的兩種設計軟件，相比較Pro/E的精準建模，裝配和分析檢驗的功能被廣泛認可，但是其在渲染和動畫表達方面稍有欠缺；而3Dmax的渲染和動畫制作的功能很強大，但是建模方法、能力和準確設計定位的比較差,所以為了尋求一種好的解決方案，為了利用兩者進行優勢互補，即使用Pro/E進行精準的建模，然后導入3Dmax進行渲染及后續的工作動畫制作。

下面來介紹一下三極管分選器工作的動畫制作過程。

二、實例操作

1. 三維實體建模

首先使用AutoCAD軟件進行二維工程圖繪制，然后使用Pro/E進行三維實體建模生成零件，然后使用其裝配功能進行裝配如圖1。論文參考網。

2. 由Pro/E導出過程

在進行導入的過程中，可以以單個零件的形式進行導出，也可以由裝配體的形式導出。導出的形式有很多種，比如IGES(*.igs)、STEP(*.set)和Wavefront(*.obj)等等。相比之下，IGES(*.igs)和STEP(*.set)兩種導出方式不同程度出現破面，從而造成了在3Dmax環境里顯示的實體面組不完整，所以這里我們采用Wavefront(*.obj)的導出方式，這樣可以良好的保證了導出的實體在3Dmax環境的真實性和完整性。

首先對裝配好的實體進行保存：文件-保存副本，如圖2

圖1 分選器工作主體裝配圖圖2 Pro/E環境下保存類型菜單

其次在保存類型中選擇Wavefront(*.obj)的導出方式，然后確定，在繪圖區右上角會彈出“輸出Wavefront”的對話框如圖3，然后在繪圖區中單擊一個平面，激活要輸出的所有項目，弦可以設為默認值或為1.然后確定保存即可。論文參考網。

3.由3Dmax導入過程

進入3Dmax環境后點擊菜單欄上的文件-導入-選擇導入的文件- WavefrontObject(*.OBJ)-然后打開-完成，如圖4。

圖3 “輸出Wavefront”的對話框圖4 3DMAX環境下導入類型菜單

4.使用3Dmax進行動畫制作

1）光源的設置；這里使用點光源即匯聚光，方法是單擊光源圖標如圖5，選擇“目標聚光燈”,在適當的位置添加點光源若干。

2）攝像機的設置；在本次動畫設定方面，我們將動態攝像機與設置關鍵幀兩項功能配合使用。首先是單擊攝像機圖標，如圖6進入設置環境，然后選好攝像機的初始位置如圖7。然后設定關鍵幀。對于關鍵幀的設置要注意兩點：一、關鍵幀的總幀數不易設置過長，應與機構的起始運動的時間是基本相等的。論文參考網。二、為了使動畫表達清晰準確，在細微的位置應使幀數做到最少化，且在復合運動過程中要求有關聯或連接的位置應盡量把關鍵幀細化，所以這要求在制作的過程中要把一個或幾個關鍵幀的時間段計算準確，以便順利連接，使生成的動畫具有連貫性。

圖5 目標聚光燈圖標圖6 攝像機圖標圖7 攝像機加載初始位置

三、結論

1. 通過保存文件時使用Wavefront(*.obj)格式的存儲方式，可以順利的實現將PRO/E的圖形導入3Dmax中，且破面幾率達到最小。

2. 使用3Dmax的強大渲染效果可以使模型經過渲染后的真實感大大增強。

3. 使用Pro/E和3Dmax相結合可以使原本在Pro/E比較復雜的機構運動簡單化，使動畫制作變得容易，且運動過程表達清晰。

4. Pro/E的精準建模，裝配功能與3Dmax的渲染和動畫制作表達有機的結合到一起，使得整個機器的機構模擬的效果近乎完美，如圖8圖8 仿真動畫影響輸出

參考文獻

[1]鄭兵, 祝強 , 徐展 基于Pro/E和3DMAX的精確動畫制作 機電產品開發與創新2008，21(5):116~117

[2] 林清安 《Pro/ENGINEER野火3.0中文版動態機構設計與仿真》電子工業出版社2007-3-1

[3] 陳敏3DSMAX在機械制造工藝三維動畫仿真中的應用 上海工程技術大學學報 2004 18(2)

[4] 楊東超徐凱劉莉陳懇利用3DSMAX實現擬人機器人動畫仿真機械設計與制造 2002 (4)

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結合鐵路基礎設施健康監測的特點，從硬件和軟件兩個方面設計數據采集子系統；首先，分析振動傳感器的選用原則和輸出信號的特點，在此基礎上進行數據采集系統的硬件設計；然后，提出利用軟件進行數據采集的模擬，詳細論述各個模擬模塊的建立過程；最后利用所屬方法建立用于鐵路基礎設施檢測的數據采集子系統，系統的建立為鐵路基礎設施監測理論研究提供了方法，為同類型數據采集系統設計提供參考。

關鍵詞：

鐵路基礎設施；監測；振動傳感器；數據采集

0.引言

進入21世紀以來，我國鐵路建設發展迅猛，取得了良好的經濟與社會效益。隨著鐵路運輸速度的迅速提升，再加上其相對方便舒適的環境和價格上的優勢，勢必能吸引越來越多的人選擇鐵路作為他們旅行的交通工具，然而，伴隨著鐵路運輸的飛速發展給人們帶來的交通上的快捷與方便，車體與鐵軌的振動故障對公共財產及人身安全構成了前所未有的威脅。伴隨著我國鐵路立體跨越式的迅猛發展，輪軌間激擾力與激擾頻率隨著車輛行駛速度的不斷提高，逐漸增大，變寬，結果會造成電機等吊掛設備和車內設備的高頻高幅振動，引起車體設備振動能量的急速加劇。如果超過了鐵路各設備所允許的振動強度范圍，未來的工作性能指標及使用壽命將會受到過大的動態載荷和噪聲的嚴重影響，情況越發嚴重會導致零部件的早期失效。當前大量事實表明，在長期作用的情況下，鐵路振動故障可能會導致貨物破損，軌道破壞，列車脫軌等危險情況。為確保鐵路“安全、經濟、快捷、舒適”的特點和優勢，鐵路建設要不斷發展完善其各項功能，才能在越發激烈的市場競爭中取得優勢，因此，各國都加強了對鐵路振動的檢測及分析，也增加了對其的投入力度。今年我國對鐵路振動檢測領域的人力物力投入有明顯增加，并且研究范圍擴展到眾多方面。以往鐵路振動檢測系統只配備在一些重要單位或者要害部門，而在2000年以后，各個鐵路站段及各個振動檢測站點基本都已經涉及發展應用到。鐵路振動檢測系統的重要性越來越被人們所認可，近些年又不斷完善各項相應的標準和規范。為了保證鐵路的運輸安全、高效舒適的科學發展及以人為本的發展要求，確保鐵路的優勢和特點，如何準確檢測高速鐵路的振動并判斷故障是擺在鐵路工作者面前不容緩的實際問題。

1.數據采集系統設計方案

本論文用于鐵路基礎設施監測的振動傳感器數據采集系統主要由下位機系統和上位機節點兩個大的部分組成。系統設計方案的結構框圖下位機系統里包含了振動傳感器數據采集模塊、IIC實時數據傳輸模塊、微處理器模塊和電源模塊五個單元。振動傳感器把接收到的振動信號數字化，通過IIC數字傳輸方式，將數據發送給微處理器STM32F103ZET6。微處理器作為控制單元，用于接收振動傳感器數據并進行數據處理分析計算，通過RS-232串口通信，運用MAX3232電平轉換芯片及CH340RS-232串口轉USB芯片，實現了XYZ三軸振動數值發送到上位機進行控制顯示。因為目前個人電腦上已很少有串口，所以我們使用RS-232串口轉USB口芯片CH340G，數據可以從USB口進入PC上位機。由于每一個節點的檢測范圍有限，使用多個這樣的節點共同檢測則可以擴大系統的監測范圍，提高系統的整體工作性能。整個鐵路振動檢測系統是由多個下位機節點互相協作共同完成系統功能的。

2.系統硬件設計

2.1系統硬件設計思想

本論文的鐵路振動檢測系統是由振動傳感器數據采集模塊，IIC實時數據傳輸模塊，微處理器模塊以及RS-232有線通信模塊和電源模塊組成。振動傳感器數據采集模塊對鐵路振動的振動數據信號進行實時采集，將采集到的數據數字化，并通過IIC實時數據傳輸方式與單片機處理器通信，接著單片機處理器模塊將采集的數據進行數據處理分析，通過有線通信模塊上傳到上位機進行實時顯示及存儲，為鐵路振動故障的判斷提供合理依據。微處理器中有數據處理分析算法的設計，完成對采集到的實時振動信號進行數據處理分析，判斷當前得到的振動數據是否在鐵路設備所能產生的振動范圍之內并對數據進行干擾點剔除，去直流及多項式趨勢項和平滑處理，計算出與自然坐標系夾角的角度，使整個鐵路振動檢測系統的性能與數據準確性得到大幅度提高，很大程度上降低了系統的錯誤上報率。

2.2系統介紹

系統硬件部分可以分為五個部分：振動傳感器數據采集模塊、IIC實時數據傳輸模塊、微處理器模塊、RS-232有線通信模塊和電源模塊。數據采集模塊：由單片機處理器模塊發出相應的控制指令配置振動傳感器的控制寄存器，內部控制寄存器來決定信號的采集速度、通信方式、數據輸出格式與帶寬，振動傳感器根據內部控制寄存器的值按要求采集振動信號。實時數據傳輸模塊：振動傳感器采集的實時數據通過IIC傳輸方式，將數據發送給處理器，為之后的數據處理分析奠定了基礎。微處理器模塊：主要工作是通過系統軟件控制數據采集模塊完成振動數據信號的采集，并對數據進行處理分析，然后控制RS-232有線通信模塊將處理完成的數據上傳至PC上位機進行顯示及存儲。該模塊是振動傳感器數據采集模塊和RS-232有線通信模塊進行聯系的核心部分。RS-232有線通信模塊：將微處理器模塊處理完畢的數據，通過RS-232串口通信的方式傳遞給上位機，上位機會自動顯示及存儲數據，供振動故障的判斷使用。電源模塊：通過該模塊，將5V外部直流電源轉換成系統所使用的3.3V電源。

結論

本論文設計了一套鐵路振動檢測系統，該系統采用下位機整體檢測模塊PC上位機整體控制數據流向，并對上傳的檢測數據進行顯示保存。從與傳統檢測方法的比較來看，它能夠更加高效、深入、細致的對鐵路振動信號進行檢測、處理分析及顯示存儲，并為鐵路振動故障的判斷提供可靠依據。

作者：魯楠 唐嵐 廖若冰 朱加豪 單位：西華大學汽車與交通學院 西華大學西華學院

參考文獻

[1]馮曉芳.中國高速鐵路的發展與展望[J].科技資訊，2009（1）：129-130.

[2]段合朋.鐵道車輛振動特性及平穩性研究[D].成都：西南交通大學，2010.

[3]柴東明.鐵路實用微型振動測試儀研究[J].設備管理與維修，1994（11）：18-21.

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關鍵詞：航拍影像 圖像去霧 陰影檢測 陰影去除 水平集

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0042-02

1 系統研究意義

建筑物、樹木和山脈等遮擋太陽光線，使遙感航拍影像中存在陰影區域。陰影區域的存在可能導致重要信息的丟失，進而影響影像的后續處理，如圖像配準、圖像內容理解、分割、特征提取、目標變化檢測和定位等。陰影檢測是遙感航拍影像中地物跟蹤、分類和識別等處理的重要步驟之一，目前陰影檢測技術可分基于模型與基于陰影屬性兩大類，基于模型的方法需有關影像中地物幾何形狀或DSM數據、太陽高度角、傳感器參數等知識，計算復雜，且適用于特定場景?；陉幱皩傩缘姆椒ㄍㄟ^分析陰影區域在亮度、幾何結構和顏色等方面的共性及其與非陰影區域的差異來檢測陰影區域，應用比較復雜[1]。

本系統旨在開發設計自動檢測航拍影像陰影區域并將其去除的系統。選擇并搭建基于非勻質區域水平集航拍影像陰影檢測算法的系統開發平臺，實現自動檢測陰影區域并將其去除。系統主要功能包括：圖像讀入、圖像去霧、陰影檢測、陰影去除。

圖像陰影區域極可能含重要信息，準確檢測陰影區直接關系到影像后續處理及獲取與識別陰影區中重要信息的成效。本系統所用的算法不僅可解決傳統陰影檢測方法中對非勻質同塊陰影區檢測不全面的問題，也可檢測到傳統方法中漏檢的亮陰影區。檢測到的陰影區連續、邊緣清晰整齊，并能有效排除綠色植擾，檢測正確率高，漏檢率低，檢測全面，陰影區提取方便。

2 國內外研究現狀

G.D.Finlayson等最早提出利用彩色不變量來進行陰影檢測、陰影消除[2]，但是這些彩色不變量要在圖像滿足中性界面反射模型的條件下才成立[3]，而且很多的航空影像都難以滿足此條件。Akira Suzuki等人[4]提出了一種基于顏色和空間概率信息的動態陰影補償的方法，此方法能較有效地對陰影區域進行補償，提高了陰影區域內的對比度，但是陰影依然存在，而且此方法在計算過程中對于空間概率的獲取需要事先利用大量樣本進行統計計算得到，故此不能實現單張圖片的實時處理[5]。

而陰影處理類軟件有杭州華三通信技術有限公司的運動陰影檢測方法和裝置、中國人民國防科學技術大學的面向智能視頻監控的實時部分遮擋車輛分割及陰影消除方法、上海大學的高分辨率遙感影像中的陰影檢測方法。這類軟件相關技術產品，或功能無我系統深入，或應用無我系統全面，又或者專業技術要求太高，一般使用者難以上手。

如今市面已出現很多圖像處理類軟件，國內相關軟件有美圖秀秀、可牛影像、光影魔術手、isee等；國外相關產品有 Adobe Photoshop、Adobe Illustrator CS、Corel Painter等。這些軟件各具特色，但專業用于航空、遙感圖像處理的軟件，目前的市面上還沒有出現。

本系統是一項自動檢測航拍影像中陰影區域并將其去除的軟件，同時基于軍事和城市規劃與管理的實際需求，應用領域廣泛，如國家地理信息測繪、軍事力量估計、商業糾紛司法取證、煤礦石油的資源勘探等。關于航空、遙感圖像陰影的檢測與去除的研究現在還處于初級階段，所以說本系統是非常迎合市場需求和科學前沿的產品，具有強大的生命力。

3 算法介紹

借鑒西南交通大學信號與信息處理實驗室提供的遙感影像陰影處理算法實現系統的研究與設計。針對圖像去霧，利用基于黑色通道先驗知識，對圖像邊緣和非邊緣分別采用不同的模板處理得到透射圖，并通過分割天空區域，或者霧最濃區域求得準確的大氣光值[6]。利用該方法可以恢復出和原方法基本一致甚至更準確的結果，并且可以大大減少消耗，克服了對淺色區域恢復失真的問題，使去霧后的場景更為自然，提升計算速度。針對陰影檢測，采用了基于非勻質區域水平集檢測陰影算法[7]，既可解決傳統陰影檢測方法中對非勻質同塊陰影區檢測不全面、區域內出現空洞的問題，也可檢測到傳統陰影檢測方法中漏檢的亮陰影區。針對陰影去除，采用色彩空間變換，使用基于區域補償的遙感圖像陰影去除方法，利用其最小外接矩形的統計特征對陰影區域進行補償，以恢復被陰影覆蓋區域的原貌[8]。

4 系統設計與實現

4.1 系統設計

該軟件系統使用了Inter公司建立的基于（開源）發行的跨平臺計算機視覺庫OPENCV。它由一系列 C 函數和少量 C++ 類構成，同時提供了Python、Ruby、MATLAB等語言的接口，可以實現圖像處理和計算機視覺方面的很多通用算法。而本系統正是巧妙地利用了其輕量級、高效性以及良好的可移植性等諸多優點，將其與微軟基礎類庫MFC集成于在計算機領域享譽盛名Visual Studio軟件開發平臺下的，實現了操作簡單，用戶友好的可視化軟件編程。

其核心功能的部分包括三大模塊：圖像去霧、陰影檢測、陰影去除，同時對圖像的一些基本圖形變換提供支持。雖然本系統無需處理復雜的業務邏輯，也沒有龐大的數據庫設計對系統中相應的少量數據結構提供技術支持。但我們并非旨在設計業務型的系統，而是重在對圖像處理的相應算法進行深入研究與實現，從而為現實世界中的圖像識別需求提供便利。本系統中的三大模塊分別由黑色通道先驗、水平集演化以及色彩空間變換作為核心實現算法，并做出了自身相應的創新與改進，以更好的實現本系統的需求同時為其增添相應特色。

本系統所增設的幾大特色功能使其相較于國內已有的少量相似性產品更顯優質與突出。比如對于超大型航拍圖像的處理，我們采用了分塊讀入再處理最后合并的方法，提高了處理效率，減小了計算機的內存負擔；又比如對于綠地干擾較嚴重的區域，本系統可以人性化地支持用戶手動選擇是否進行去綠處理，從而決定是否通過HSV變換將綠色植被區從圖像中突顯出來。這樣既提升了系統的交互性，又使系統的處理結果更加準確。

其中，本系統設計的界面如圖1所示。

4.2 系統實現

4.2.1 圖像去霧前后圖片展示

4.2.2 圖像陰影檢測原圖與檢測結果圖展示

好，被建筑物和綠色植被遮擋的陰影部分都被檢測出來。

4.2.3 圖像陰影去除前后圖片展示

5 結論

本系統成功實現自動檢測航拍影像中陰影區域并將其去除的功能，搭建的基于非勻質區域水平集航拍影像陰影檢測算法的系統開發平臺，較好的支持系統的運作。系統各部分功能，大圖讀入、圖像去霧、陰影檢測、陰影去除等都得到較好地實現。本系統可以有效處理大部分航拍圖像，以及一般用戶的圖像，但陰影邊界處的修復效果可能有待提高，另外系統對個別圖像處理效果有待加強。

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關鍵詞：計量管理；生產；地位；作用

一、企業要發展離不開計量管理

計量管理是企業提高經濟效益的重要手段，大部分企業把計量管理工作作為改善經營管理，提高產品質量，推動技術進步的基礎工作來抓。完善計量檢測手段，加強計量管理使資源合理有效的配置能避免資源浪費，降低原材料和能源的消耗，從而提高企業的經濟效益。也有一些企業由于產品開發制造管理等各個環節計量檢測手段和生產管理不配套，計量器具配備不齊全，量值不準確使制造工藝失去控制，造成產品質量差、消耗高、效益低?？茖W合理的計量管理方法和工作模式可以保證計量量值統一。是測量數據準確可靠的基礎，能為產品的正確計量提供保證。保證了企業最佳經濟效益的實現。

計量管理是提高產品質量的保證。產品質量是企業生存和發展的關鍵，而計量是產品質量最基本的保證。因為任何質量特性都以一定的計量特性為表征。一切要用數據說話而數據必須準確可靠。這就要依靠完善的計量檢測來實現。假如企業使用的計量器具不合格，產品的幾何尺寸就不可能合格。壓力表不準就可能毀壞設備、分析天平失準就會造成產品配料不準。從而影響產品質量。因此產品質量必需經過精密的測試來控制。

一個企業計量管理水平在一定意義上直接反映并代表企業的整體裝備技術和管理的現代化水平。因此，計量管理是樹立企業形象、確保企業信譽、提高用戶滿足感的基石。有效的計量管理可以推動產品質量的提高，使消費者得到應有的價值；可以推動企業以一定的成本獲得一定的效用，形成適合市場需要的效價比；可以為保護消費者利益提供必要的法律依據；可以凈化市場，幫助消費者鑒別假冒偽劣產品。

二、計量管理在實際生產中的作用

1.計量管理是提高企業生產效率的基礎

計量管理工作的首要任務是計量保證，表現在對檢測手段的完善、更新和改造上。目前，檢測技術的發展趨勢是由過去的離線、靜態型發展到今天的動態、在線、連續型。通過采用先進的檢測和控制手段，開發在線控制系統，實行自動檢測、自動控制，達到提高勞動生產率，確保產品質量，降低消耗，以取得最佳經濟效益的目的。因此，為提高企業生產效率，計量保證的作用就是為企業的自動化生產和現代化管理快速、準確、有效地提供所需的各種計量數據信息。

2.計量管理可以提高企業節能降耗能力

計量是節能和管理的眼睛，缺少科學的計量數據，節能和管理就是一句空話。計量管理的重點是有準確的計量數據，沒有準確和必要的計量數據，能源審計的能量平衡表無法編制，能源網絡圖無法繪制，能量平衡測試工作也無法進行，也無法找到節能降耗的關鍵環節。

測量體系是能源計量工作科學化管理的重要手段，一個完善的測量體系能夠保證企業能源統計報表數據資料準確，保證企業能源單耗的可比性和受控性并逐步達到先進合理、保證能耗定額的有效執行與合理獎懲，只有堅持不懈測量體系將測量管理活動規范化后，確立重要的能源計量點，配備先進的計量設備，運用先進的測量手段，提高主要能源的計量率和準確性，特別需要引起注意的是，做好數據的采集和分析必須運用科學的方法和工具，如果不善于使用各種科學有效的方法，所有的管理就只能停留在口頭上，作為技術部門應該積極引導和幫助企業掌握使用科學的方法和工具。

3.計量管理可以提高企業質量保障能力

計量檢測水平的高低在某種程度上反映了一個企業產品質量的水平。企業質量檢驗、標準化和計量隊伍除了為企業提品、商品和服務質量保證外，還對企業的長遠發展產生直接影響，對此我們要有足夠的認識，進一步完善計量檢測體系，達到計量手段的先進性、計量覆蓋的全面性、計量管理的完善性、計量數據的準確性，使企業的計量檢測水平有顯著提高，適應企業發展的需要。

為了保證產品的質量，各生產企業對生產的全過程都實行嚴格的質量控制。從原輔料的進廠檢驗，各工序半成品的檢驗到最后的成品檢驗，都有相應的檢驗標準。早期的質量檢驗更多的是依靠檢驗人員的手工檢驗和簡易的檢測工具進行。同樣的檢驗項目不同的檢驗人員常常會產生不同的檢驗結果。隨著科技的發展，越來越多的先進計量檢測儀器引入到質量檢驗中來，大量的檢驗項目都由儀器自動檢測完成取代了人員的手工檢驗，質量檢驗對人的依賴大大減少。電子皮帶秤對物料流量進行精準控制和物料重量的在線稱量和記錄；流量計對加料工序的材料精確控制和記錄；紅外測溫儀器對物料溫度的在線連續測量等，并且實時把測量的結果反饋給生產設備的自動控制系統進行在線自動控制。比如：在以前產品物理指標進行測量的綜合測試臺只是使用在產品出廠檢驗上，檢驗的結果只能是對產品的事后把關，而現在綜合測試臺可以靈活使用在很多車間的現場，檢驗的結果直接指導機臺的生產，而且目前綜合測試臺已經向在線自動取樣自動測量的趨勢發展。這些計量檢測儀器的使用確保了工藝參數的精確實現，使精細化自動加工得以實現，促進了產品質量的不斷提升。

三、小 結

計量工作是一項古老而又新興的事業，在某種意義上標志著一個國家現代化水平的高低。他隨著社會的發展，越來越被人們所認知。企業要發展要進步就必須建立適合自身實際，符合科學規范并與世界接軌的計量管理體系。有效地配置各類計量器具，充分發揮計量數據指導企業科研、生產的重要作用，為企業經濟效益的提高提供強有力的保障。

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關鍵詞：PCB；圖像處理；視覺檢測

中圖分類號：TP277文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)07-1648-06

當今世界科技發展日新月異，電子產業的發展直接制約著國民經濟的騰飛與否，而PCB電路板制作工藝的提高對促進電子產業的發展至關重要，能否有效精確地檢測PCB電路板的缺陷一直都是電子行業的研究熱點。國外的印刷電路板自動檢測技術一直領先于國內，國內的很多廠家不得不采用昂貴的外國技術，雖然近年國內的印刷電路板自動檢測技術發展迅速，但大都沒有取得令人非常滿意的結果。加入研究這一領域的熱潮，趕超外國的先進技技水平，打斷外國壟斷技術，對于發展國民經濟具有十分重要的意義。

1 PCB檢測系統的硬件設計

1.1 PCB檢測系統的硬件組成框圖

雖然本文所做的工作主要是軟件方面，但對于硬件系統的設計也是至關重要的，它對于建立有效的計算機視覺識別檢測系統，起著決定性作用。因此，必須在綜合考慮系統性價比和系統性能的基礎上，設計出合理的硬件系統[9]。PCB檢測系統的硬件組成框圖如圖1所示：圖1 PCB檢測系統硬件組成框圖

1.2系統的硬件組成

系統的硬件組成[10]主要包括：計算機主機、CCD攝像機、圖像采集卡、照明系統及相關的設備。

2 PCB電路板缺陷檢測識別

PCB電路板在電子工業中的應用越來越廣泛，如何降低電路板的故障率、提高電路板的質量直接影響到整個產業的發展。因此，對于PCB電路板缺陷的識別技術的發展至關重要。PCB電路板的缺陷很多[16]，主要有短路、斷路、劃痕、凸起、空洞、缺焊、過焊等等，由于實驗室設備限制和個人水平所限，本文主要研究的內容是PCB電路板短路與斷路的檢測識別

近年來出現了很多圖像檢測算法,這些算法大致可分為三大類：有參考算法、無參考算法以及混合型算法。有參考算法分為兩大類：圖像對比法和模型對比法。無參考算法是一種不需要標準圖像的檢測算法，它是基于一定的設計規則來進行檢測的?；旌闲头椒ㄊ菍⒂袇⒖妓惴ㄅc無參考算法混合使用，從而發揮出各自的優點。比如，模板匹配法與數學形態學方法結合使用，或者連接表方法與數學形態學方法結合使用等。本文中短路與斷路的檢測識別采取了圖像對比法，即將經過一定處理后的圖像進行相減，從而分析相應的結果；而對焊點缺陷的識別主要采用模板匹配法與數學形態學方法結合使用。

2.1 PCB電路板缺陷檢測識別的主要流程圖

圖2為子程序流程圖；圖3為主程序流程圖。

2.2 PCB電路板短路與斷路的檢測識別

2.2.1邊緣檢測

在對圖像進行基本的處理過后可以將圖像與背景分割開來。邊緣檢測是圖像處理和計算機視覺中的基本問題，邊緣檢測的目的是標識數字圖像中亮度變化明顯的點。圖像屬性中的顯著變化通常反映了屬性的重要事件和變化。

這些包括：深度上的不連續；表面方向不連續；物質屬性變化；場景照明變化。邊緣檢測是圖像處理和計算機視覺中，尤其是特征提取中的一個研究領域。

圖像邊緣檢測大幅度地減少了數據量，并且剔除了可以認為不相關的信息，保留了圖像重要的結構屬性。有許多方法用于邊緣檢測，它們的絕大部分可以劃分為兩類[17]：基于查找一類和基于零穿越的一類?；诓檎业姆椒ㄍㄟ^尋找圖像一階導數中的最大和最小值來檢測邊界，通常是將邊界定位在梯度最大的方向。基于零穿越的方法通過尋找圖像二階導數零穿越來尋找邊界，通常是Laplacian過零點或者非線性差分表示的過零點。

1）Roberts算子

邊緣，是指周圍像素灰度有階躍變化或屋頂等變化的那些像素的集合。圖像的邊緣對應著圖像灰度的不連續性。顯然圖像的邊緣很少是從一個灰度跳到另一個灰度這樣的理想狀況。真實圖像的邊緣通常都具有有限的寬度呈現出陡峭的斜坡狀。邊緣的銳利程度由圖像灰度的梯度決定。梯度是一個向量，?f指出灰度變化的最快的方向和數量，如式2-1所示。

?f=(決定的。

因此最簡單的邊緣檢測算子是用圖像的垂直和水平差分來逼近梯度算子，式2-4所示。?f=(f(x,y)-f(x-1,y),f(x,y)-f(x,y-1))（式2-4）

因此當我們想尋找邊緣的時候，最簡單的方法是對每一個像素計算出（2，4）的向量,然后求出他的絕對值，然后進行閥值操作就可以了。利用這種思想就得到了Roberts算子，由式2-5所示。

R(i,j)=

（式2-5）

它是一個兩個2×2模板作用的結果。

2）Sobel算子

該算法通過2個3*3的模板，對選定的二維圖像中同樣大小窗口進行卷積，通常是一個模板對一個邊緣響應大，另一個模板對水平邊緣響應大，兩個卷積值對最大值作為該點對輸出。對于圖像上的任意點（i，j）進行卷積，可得其X方向上的差分由式2-6、式2-7所示。Δx=f(i-1,j+1)+2f(i,j+1)+f(i+1,j+1)-[f(i-1,j-1)+2f(i,j-1)+f(i+1,j-1)]（式2-6）Δy=f(i-1,j-1)+2f(i-1,j)+f(i-1,j+1)-[f(i+1,j+1)+2f(i+1,j)+f(i+1,j+1)]（式2-7）則輸出圖像公式如式2-8所示。

用sobel算子檢測階躍邊緣得到的邊緣寬度至少為兩個寬度。3）Laplacian邊緣檢測算子

Laplacian算子定義由式2-9所示。

Δ2f(x,y)=

（式2-9）它的差分形式由式2-10所示。

Δ2f(x,y)={[f(x+1,y)-f(x,y)]-[f(x,y)-f(x-1,y)]}+{[f(x,y+1)-f(x,y)]-[f(x,y)-f(x,y-1)]}

=f(x+1,y)+f(x-1,y)+f(x,y-1)+f(x,y+1)+f(x,y+1)+4f(x+1,y)（式2-10）

Laplacian算子是一種各向同性算子，在只關心邊緣的位置而不考慮其周圍的灰度象素差值時時比較合適，Laplacian算子對孤立象素的響應要比對邊緣或線的響應更要強烈，因此只適用于無噪聲圖像。

原圖像與用三種邊緣檢測算子處理后的圖像如下所示：圖6 Sobel邊緣檢測圖7 Laplacian邊緣檢測

從上面四幅圖分析比較可得出結論：用Roberts邊緣檢測得出的圖像較之其他方法更為清晰，噪點更少，圖像更為連續，所以本文中采用Roberts算子來進行邊緣檢測。

2.2.2閾值分割

閾值分割法是一種基于區域的圖像分割技術，其基本原理是：通過設定不同的特征閾值，把圖像象素點分為若干類。常用的特征包括：直接來自原始圖像的灰度或彩色特征；由原始灰度或彩色值變換得到的特征。設原始圖像為f(x，y)，按照一定的準則f(x，y)中找到特征值T，將圖像分割為兩個部分，分割后的圖像為：

若?。篵0=0(黑)，b1=1(白)，即為我們通常所說的圖像二值化。

在數字化的圖像數據中，無用的背景數據和對象物的數據經常放在一起，同時，圖像中還含有各種噪聲，因此可以根據圖像的統計性質，從概率的角度來選擇合適的閾值。

1）最大方差閾值法

把待處理圖像的直方圖在某一閾值處分割為兩組，當被分割成的兩組間的方差最大時，便可以決定閾值了。

設灰度圖像f（x，y）的灰度級為0-L，灰度級I的像素為Ni，則圖中：

總象素數N=∑j=0 i=LNi（式2-11）灰度級i出現的概率Pi= 1-ω(K)（式2-16）則兩組間的數學期望為ω0μ0ω1μ1=μ（式2-17）兩組間的方差為ρ2(k)

ρ2(k)是K的函數，計算k取從0,1,2…L時ρ2(k)的值，當多的值為最大時，K即為閾值。

2）雙峰法

根據圖像的直方圖具有背景和對象物的兩個峰，分割兩個區域的閾值由兩個峰值之間的谷所對應的灰度值決定。設灰度圖像f（x，y）的灰度級為0-L，灰度i的像素為Pi，分別計算

因為實際PCB電路板有著許多的劃痕、污點等，使用最大方差閾值法時，會在處理后的圖像上產生許多誤點，而影響實際結果的分析，而雙峰法能夠順利地濾除這些干擾，這個結論在分析對比以上圖像時也可得出。所以本文選用了雙峰法來進行閾值分割。

2.2.3粒子分析與圖像對比

經過邊緣檢測和閾值分割的圖像中會存在許多瑕點，這些點會影響到最后的圖像識別與分析，有可能會增加多余的殘留圖像。本文中利用NI VISION ASSISTANT中的REMOVE SMALL OBJECTS功能進行去除，如圖11和圖12所示。圖11原圖像圖12粒子分析

將標準PCB圖片減去缺陷缺陷PCB圖片，便可以得到缺陷板的斷路部分的圖像，再利用NI ASSISTANT中的PARTICLE ANALYSIS可以得到斷路部分的具體分析，如圖13示。

將缺陷PCB圖片減去標準PCB圖片，便可以得到缺陷板的短路部分的圖像，與上述相同的方法，便可以得到短路部分的具體分析，如圖14所示。

3結束語

利用LABVIEW來進行PCB電路板缺陷的識別與檢測是一項非常好的課題，它在近些年已經得到了一定的發展，并將得到更大的進步。限于本人能力和時間，本文的研究還未涉及很深的領域，可以在以下方面加以改進：

1）本文中只利用到NI公司的LABVIEW和IMAQ VISION，更好的設計可以再利用其他語言如VISUAL BASIC,C++等編程語言加以輔助設計，相信可以取得更加令人滿意的結果。

2）由于實驗設備等其他因素，本文中只重點研究了PCB電路板短路與斷路的檢測識別，PCB電路板的其他缺陷還有待于進一步的分析研究、分類和總結，并設計出更好的檢測方法，以真正滿足PCB電路板檢測的需求。

3）照明設備的限制在很大程度上影響到了圖像的檢測效果，為取得PCB缺陷檢測的進一步進展，在照明設備的選擇上必須重視，并且設計出更好的圖像采集系統。

4）在識別與檢測手段上，可以引入更新更好的方法，而不要局限于在傳統的方法中分析比較，例如基于BP神經網絡的識別檢測，圖像的模糊決策等將有待于進一步研究。

總之，基于LABVIEW的機器視覺檢測系統已經取得了不錯的進展，高速發展的PCB制造技術和計算機技術對于PCB缺陷的檢測提出了更高的要求，同時也大大地促進了PCB缺陷檢測技術的發展。利用機器視覺檢測在未來的較長的一段時間內將占據檢測行業的半壁江山，相信在未來會取得更大的發展。

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篇9

1.江西豐龍礦業有限責任公司；2.江西豐城礦務局建新礦洗煤廠江西豐城331139

摘要：簡要分析了建新礦洗煤廠原用TBS 粗煤泥分選系統的局限性，介紹了對其升級改造，實現分選密度完全自動可調，全自動控制無須人工操作，提高經濟效益的經驗。

關鍵詞 ：TBS；升級改造；粗煤泥回收

TBS（干擾床分選機）是用于粗煤泥高效分選和分級的設備，關系到介于浮選有效分選上限與重介旋流器有效分選下限之間這部分粗煤泥（0.3-1.0mm）的有效分選。綜采原煤里的細粗煤泥含量的增加，使TBS 分選回收顯得尤為重要。目前我國TBS 粗煤泥分選系統都不同程度地實現了工藝參數的自動檢測和工藝過程的自動控制，在生產中發揮了較大作用，本論文針對TBS 分選系統存在的問題，介紹了對其升級改造的經驗。

1 改造前TBS 粗煤泥分選系統存在的問題

雖然2007 年經過跳汰改重介的工藝改造，改善了對建新礦難選煤分選精煤的效果，但是精煤回收率比較低，2010 年TBS 粗煤泥分選機開始使用后，對精煤回收率的提高發揮了較大作用，然而其還存在以下幾方面不足。

①無法對精煤灰分實現自動靈活可調，對入料量及煤質變化的適應性較差，完全依靠操作工的經驗操作。

②補水孔、頂水孔容易堵塞，清理時必須全部排空。

③全鋼材料結構耐磨性能差，設備使用壽命短。

2 升級改造

2014 年12 月建新礦洗煤廠對廠家提出了對TBS 粗煤泥分選系統進行升級改造意見，并于2015 年1 月完成了對系統的更換安裝，升級改造后的TBS 具有以下優點。

淤床層分選密度完全自動可調，并自動穩定在設定的密度值。TBS 床層的分選密度是十分關鍵的指標，密度過高，會導致粗精煤泥灰分高，影響產品質量；密度過低，則粗精煤泥產率低，損失資源，因此必須控制床層分選密度，并能穩定在某一給定值，以保證產品質量和產率。改造升級后的TBS 分選機，采用了在線密度傳感器、電液執行器，并通過PLC 全自動控制。在線密度傳感器的密度計浸入TBS 分選機中下部液態床層中，對分選機內床層的密度在線監測，當床層密度達到或超過設定值時，控制系統即發出一個4-20mA的信號到電液執行機構，執行機構開始動作，并打開底流排料閥，直到床層密度降低至設定值，排料閥關小或關閉，通過PLC 全自動控制系統控制排料閥的開啟度，使床層始終保持穩定的設定密度值。根據入料量和煤質的變化，分選密度可在1.20-1.80g/l 范圍內靈活調節，增加了控制的適應性。

于采用新型錐形補水孔，有效防止了補水孔堵塞，保持生產的正常運行，減少資源損失。

盂分選機入料井、溢流堰采用了耐磨高鋁陶瓷處理，耐磨性強。

3 經濟效益

根據表1 的數據可知，當入料中0.25-0.3mm 含量在70%左右，頂水壓力在65kPa 時，粗精煤灰分為11.0%左右，產率為71.7%，底流尾礦灰分為36.1%，產率為28.3%。符合生產技術指標要求。

根據表2 的數據可知，改造升級后的TBS 粗煤泥分選系統，提高了產品質量的穩定性，粗精煤泥產率提高了1.5%，按年入洗原煤70 萬噸計算，多產精煤700000伊1.5%=10500 噸，按精煤價格610 元/噸和末煤價格120 元/噸計算，增加經濟效益：10500伊（610-120）元=514.5 萬元（稅后）。

4 結論

TBS 粗煤泥分選系統改造方案合理，實現了全自動化控制，提高了精煤回收率，穩定了產品質量，減少了操作工的勞動強度及人為操作影響，延長了設備使用壽命，維護量極少，真正實現標準化、自動化、模塊化、簡單實效化，有效提高了洗煤廠自動化管理水平，實現節能減排，提高經濟效益。

篇10

【關鍵詞】 SVM； 圖像分類； 粉末冶金零件；多類分類器；

中國分類號：TP-92

0.引言

支持向量機（Support Vector Machine，SVM）是一種新的機器學習技術。該技術已經成為當前國際機器學習界的研究熱點，有許多學者已將它引入到圖像分類中來，并取得了較好的效果。粉末冶金（PM）也稱為鋼鐵粉末。它和普通的機械零件的最大區別是用模具加工而成的，由于具有節能、省材、環保、經濟、高效等諸多優點，所以被稱為典型的近凈型制造技術。隨著我國粉末冶金零件制造技術的飛速發展，尤其是汽車工業的飛速發展，粉末冶金零件的品種越來越繁多，樣式各異，因此對粉末冶金零件的自動檢測分類也提出了更高的要求。但是由于傳統SVM對于多類分類總是將其轉化為多個兩類分類問題，相應地需要構造多個兩類子分類器，這樣不但使得分類器結構復雜，而且分類速度很慢，無法滿足生產線上實時分類的需求。本文正是針對粉末冶金零件的特點，研究適合該產品的多類分類器，提高產品分類的快速性和準確性。

1. SVM多類分類器

支持向量機最基本的理論是針對二分類問題。但是在實際應用中涉及的一般是多分類問題，就需要將原始的兩類SVM轉化為多類分類器。近年提出許多多類SVM分類算法，大多數方法的思路是：構建一系列SVM分類器，每個分類器用于識別其中兩個類別，并將它們判別結果以某種方法組合起來實現多類分類[1].

常見的方法有一對一和一對多兩種[2]。本文要實現3類不同粉末冶金零件的分類，因為類別不多，故采取一對一的方法。設訓練集為T，待分類的零件共有3個類別，在其中找出3種類別的兩兩組和，共有 個，分別用這兩個類別樣本點組成兩類問題訓練集 ，然后用求解兩類問題的SVM分別求得3個判別函數 。算法如下圖所示：

2. SVM分類過程

本文在設計分類器的時候，所采用的軟件就是LIBSVM 2.86[3]。LIBSVM屬于SVM模式識別以及回歸的一個軟件包，它的特點是既簡單、易于使用又快速有效。該軟件不僅提供編譯好的可在Windows 系列系統的執行文件，還提供了源代碼，方便改進、修改以及在其它操作系統上應用。

目前，LibSVM已經成為國內應用最多的SVM的庫，原因是它不但程序小，運用靈活，輸入參數少，而且是開源的，易于擴展。

為了得到適合粉末冶金零件的分類器，本文在整個實驗過程是按照以下流程進行的。如圖2所示。

SVM分類器的輸入是圖像特征提取的輸出文件，也就是圖像的邊緣方向直方圖所包含的數據信息。本文選取3種零件各90幅樣本圖像進行訓練，每幅圖像對應一個40維的向量，用它作為分類器的輸入。如圖3所示：

圖中第一列是訓練樣本的數量，第二列是零件類別的編號，每一行是任何一個訓練零件圖像的維數。

通過訓練得到的SVM模型保存為文件*.model，用記事本打開其內容如圖4所示：

下面對模型里面的內容作如下解釋：

3.多類分類器的驗證

為了更好的判斷SVM模型效果，下面我們用以下8幅圖片進行測試，如圖5所示：

經過對以上8幅圖進行測試，每幅圖像分別用本文得到的SVM分類器進行分類測試，圖像的相似度是由libsvm的置信度統計出來的，其結果如表1所示：

從表格中不難看出，a圖和b圖屬于類型1，c圖和d圖屬于類型2，e圖和f圖屬于類型3，g圖和h圖看不出來屬于哪一類。也就是說只要是粉末冶金零件圖的話，它的分類概率就懸殊很大，直接可以分出屬于哪一類了；但是如果是非零件圖的話，它分類結果相差都不會太大，也就是說，很難分出屬于哪一類。

4.結束語

通過測試可以看出明，本文得到的SVM多分類器的準確率是相當高的。經過試驗驗證，該分類器的識別率可以達到98%以上。所以，將此分類器用在生產線上對粉末冶金零件進行分類識別有一定的實用價值和相當深遠的意義。

參考文獻：

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作者簡介：張小潔（1978--），女，副教授，主要研究領域智能化制造與檢測。E-mail：，電話：15619569155。

陜西工業職業技術學院科研基金項目，項目編號：ZK16-05。