大输液异物检测图像快速位移补偿方法
作者：
阮峰;张辉;李宣伦
期刊：
计算机应用 ,2016年36(12):3442-3447,3460 ISSN：1001-9081
作者机构：
[阮峰; 张辉; 李宣伦] 长沙理工大学电气与信息工程学院, 长沙, 410004
关键词：
智能灯检机;特征点检测;二进制描述子;局部特征匹配;位移补偿
摘要：
智能灯检机在进行大输液药液检测时,由于图像位移偏差带来的干扰,利用帧间差分法提取药液中的异物时经常出现误判的现象。针对上述问题,提出了一种基于加速分割测试特征(FAST)的二进制描述符分块匹配算法。首先,通过加速分割测试在不同尺度的图像上检测特征点,并利用非极大值抑制与熵值差法选择出优秀的特征点;然后,利用改进的模板在特征点周围进行采样,形成对尺度变化、噪声干扰及光照变化均有较强鲁棒性的新型二进制描述子,再将描述子进行降维;最后,利用分块匹配策略和阈值法,快速精确地匹配两帧图像,求解出并补偿位移偏差。实验仿真结果表明:在处理192万高像素图像时,该算法整体实时性能上可达到190 ms,其中新型描述子生成仅占96 ms;并且匹配准确率达到99%以上,成功地抑制了空间位置偏移较大的误匹配;计算出的误差远小于现在匹配精度较好的尺度不变特征转换(SIFT)、带方向的二进制鲁棒独立单元特征(ORB)算法,位移补偿量能精确至亚像素级,能快速补偿药瓶在图像中的位移偏差。
语种：
中文
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嵌入式系统实验教学改革与实践
作者：
张辉;何青;刘铮
期刊：
电气电子教学学报 ,2016年38(1):135-137 ISSN：1008-0686
作者机构：
长沙理工大学 电气与信息工程学院,湖南 长沙,410114;[刘铮; 何青; 张辉] 长沙理工大学
关键词：
嵌入式系统;实验教学;实验改革
摘要：
为了优化“嵌入式系统”课程实验教学，本文从电子学科教学特点入手，设计了多类实验，并将原有实验拓展形成四旋翼飞行器开发等综合型实验平台，实践表明，改革后的“嵌入式系统”课程实验的教学内容和方法保证了实践教学先进性，有效提高了学生嵌入式控制器运用能力和综合开发能力。
语种：
中文
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基于机器视觉的注射液中不溶异物检测方法研究
作者：
吴成中;王耀南;贺振东;张辉;周显恩
期刊：
仪器仪表学报 ,2015年36(7):1451-1461 ISSN：0254-3087
通讯作者：
Wu, Chengzhong
作者机构：
[吴成中; 周显恩; 贺振东; 王耀南] College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha, China;[张辉] College of Electrical and Information Engineering, Changsha University of Science &, Technology, Changsha, China
通讯机构：
College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha, China
关键词：
不溶解异物;FFT相位配准;BP神经网络;PM扩散;光机电一体化
摘要：
为检测出注射液生产过程中混入的50μm以上微弱不溶解异物,提出了一种高速高精度的机器视觉检测方法.本文首先研究了注射液中各类异物的静态与动态成像特征,择优选择出“高速旋转-急停-序列图像采集”的运动成像方案,然后设计了光机电自动化运动系统,提出了基于快速傅里叶变换(FFT)相位相关性与BP神经网络的序列图像配准、微弱异物检测与分割算法,粗略提取异物位置,再通过PM扩散模型精确分割目标与背景,实现药液中微弱异物的高精度检测.最后,选择医药安瓿注射液作为对象进行批量化测试.实验表明:本文设计的检测系统能检测出各类不溶异物,检测精度50 μm,异物检出率99.7％以上,完全满足药厂质检要求.
语种：
中文
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基于神经网络的医药微弱异物视觉检测机器人
作者：
吴成中;王耀南;冯明涛;张辉;周显恩
期刊：
电子测量与仪器学报 ,2015年29(12):1746-1756 ISSN：1000-7105
作者机构：
湖南大学电气与信息工程学院, 长沙, 410082;长沙理工大学电气与信息工程学院, 长沙, 410082;[吴成中; 王耀南; 冯明涛; 周显恩] 湖南大学电气与信息工程学院, 长沙, 410082;[张辉] 长沙理工大学电气与信息工程学院, 长沙, 410082
关键词：
医药不溶异物检测;图像配准;图像序列;BP神经网络
摘要：
提出了一种基于神经网络的医药大输液中可见异物视觉检测方案。首选设计了视觉检测机器人的异物检测方案和光机电一体化系统,采用高速CCD传感器采集到图像序列;然后采用均值滤波方法对图像序列滤波,消除随机噪声;再通过快速傅里叶变换(FFT)相位相关算法实现图像序列的配准,弥补机械抖动引入的像素偏移;最后,通过BP神经网络完成微弱异物与瓶体背景的分割,并统计异物的大小与数量,完成医药输液中可见异物的高速高精度检测。实验结果表明,设计的方案异物检测精度达50 μm,异物正确率达99.7%,满足高速医药生产线在线实时检测需求。
语种：
中文
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Adaptive robust control based on RBF neural networks for duct cleaning robot
作者：
Bu Dexu;Wei, Sun* ;Yu Hongshan;Cong, Wang;Hui, Zhang
期刊：
International Journal of Control, Automation and Systems ,2015年13(2):475-487 ISSN：1598-6446
通讯作者：
Wei, Sun
作者机构：
[Wei, Sun; Bu Dexu] Hunan Univ, State Key Lab Adv Design & Mfg Vehicle Body, Changsha 410082, Hunan, Peoples R China.;[Cong, Wang; Yu Hongshan] Hunan Univ, Coll Elect & Informat Engn, Changsha 410082, Hunan, Peoples R China.;[Hui, Zhang] Changsha Univ Sci & Technol, Coll Elect & Informat Engn, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.
通讯机构：
[Wei, Sun] H;Hunan Univ, State Key Lab Adv Design & Mfg Vehicle Body, Changsha 410082, Hunan, Peoples R China.
关键词：
Adaptive robust control;duct cleaning robot;Lyapunov stability theory;RBF neural network;uncertainties
摘要：
In this paper, a control strategy for duct cleaning robot in the presence of uncertainties and various disturbances is proposed which combines the advantages of neural network technique and advanced adaptive robust theory. First of all, the configuration of the duct cleaning robot is introduced and the dynamic model is obtained based on the practical duct cleaning robot. Second, the RBF neural network is used to identify the unstructured and dynamic uncertainties due to its strong ability to approximate any nonlinear function to arbitrary accuracy. Using the learning ability of neural network, the designed controller can coordinately control the mobile plant and cleaning arm of duct cleaning robot with different dynamics efficiently. The neural network weights are only tuned on-line without tedious and lengthy off-line learning. Then, an adaptive robust control scheme based on RBF neural network is proposed, which ensures that the trajectories are accurately tracked even in the presence of external disturbances and uncertainties. Finally, based on the Lyapunov stability theory, the stability of the whole closed-loop control system, and the uniformly ultimately boundedness of the tracking errors are all strictly guaranteed. Moreover, simulation and experiment results are given to demonstrate that the proposed control approach can guarantee the whole system converges to desired manifold with well performance. ©2015, Institute of Control, Robotics and Systems and The Korean Institute of Electrical Engineers and Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
语种：
英文
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基于逆向P-M扩散的医用输液容器组合盖缺陷检测系统
作者：
张辉;师统;何世超;王海洲
期刊：
电子测量与仪器学报 ,2015年29(5):692-700 ISSN：1000-7105
作者机构：
[张辉; 师统] 长沙理工大学电气与信息工程学院;[王海洲] 湖南大学电气与信息工程学院;[何世超] 湖南千山制药机械股份有限公司
关键词：
医用组合盖;机器视觉;缺陷检测;逆向P-M扩散;支持向量机
摘要：
针对医用输液容器组合盖在生产制造中出现的黑点、毛发、气泡等缺陷问题,设计了基于逆向P-M扩散的医用组合盖缺陷检测系统。首先设计了机械执行、电气控制、图像采集系统,然后采用逆向P-M扩散增强缺陷区域,通过差分后二值化提取缺陷区域,并进行图像滤波,接着利用SVM支持向量机对缺陷与非缺陷区域进行分类,通过交叉验证法自动选择最佳分类参数,解决了医用组合盖表面纹理对缺陷检测的干扰,实现了医用组合盖缺陷检测功能,有效提高了分类器的性能。实验结果表明,该方法要求训练样本少,适用于不同组合盖缺陷类型检测和检测环境,准确率95%以上。
语种：
中文
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Visual detection system design for plastic infusion combinations containers based on reverse PM diffusion
作者：
Zhang, Hui* ;Shi, Tong;He, Shichao;Wang, Haizhou;Ruan, Feng
期刊：
2015 7TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT HUMAN-MACHINE SYSTEMS AND CYBERNETICS IHMSC 2015, VOL II ,2015年:306-310 ISSN：2157-8982
通讯作者：
Zhang, Hui
作者机构：
[Zhang, Hui; Shi, Tong; Ruan, Feng] Changsha Univ Sci & Technol, Coll Elect & Informat Engn, Changsha 410012, Hunan, Peoples R China.;[Zhang, Hui; Wang, Haizhou] Hunan Univ, Coll Elect & Informat Engn, Changsha 410082, Hunan, Peoples R China.;[Zhang, Hui; He, Shichao] Hunan Chinasun Pharmaceut Machinery CO Ltd, Changsha 410100, Hunan, Peoples R China.
通讯机构：
[Zhang, Hui] C;Changsha Univ Sci & Technol, Coll Elect & Informat Engn, Changsha 410012, Hunan, Peoples R China.
会议名称：
7th International Conference on Intelligent Human-Machine Systems and Cybernetics (IHMSC)
会议时间：
AUG 26-27, 2015
会议地点：
Hangzhou, PEOPLES R CHINA
会议主办单位：
[Zhang, Hui;Shi, Tong;Ruan, Feng] Changsha Univ Sci & Technol, Coll Elect & Informat Engn, Changsha 410012, Hunan, Peoples R China.^[Zhang, Hui;Wang, Haizhou] Hunan Univ, Coll Elect & Informat Engn, Changsha 410082, Hunan, Peoples R China.^[Zhang, Hui;He, Shichao] Hunan Chinasun Pharmaceut Machinery CO Ltd, Changsha 410100, Hunan, Peoples R China.
会议论文集名称：
International Conference on Intelligent Human-Machine Systems and Cybernetics
关键词：
medical infusion;machine vision;defect detection;reverse P-M diffusion;SVM
摘要：
Aimed at the defect of black spots, hair, bubbles in medical PP infusion, infusion defect detection system based on machine vision is proposed. Firstly, r design the mechanical actuators, electrical control, and image acquisition system, then use reverse PM diffusion algorithm to enhance the defect area, extracting this area by difference after binarization, and filter the image. Secondly, SVM is used to classify defects and the defective area automatically. Meanwhile, in order to improve the performance of the classifier, the paper selected the best classification parameters based cross validation. The results show that the method is high detection accuracy and requires less training samples, applies to different defect types with accuracy rate of 95%.
语种：
英文
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高速医药自动化生产线大输液视觉检测与识别技术
作者：
张辉;王耀南;吴成中;周博文;陈铁健
期刊：
控制理论与应用 ,2014年31(10):1404-1413 ISSN：1000-8152
通讯作者：
Zhang, Hui
作者机构：
[张辉] College of Electrical and Information Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha, Hunan, China;[周博文] Department of Electronic Engineering, Tsinghua University, Beijing, China;[王耀南; 陈铁健; 张辉; 吴成中] College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha, Hunan, China
通讯机构：
College of Electrical and Information Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha, Hunan, China
关键词：
医药大输液;视觉检测;改进模糊细胞神经网络;异物分类识别
摘要：
药品灌装质量检测是制药过程的一个重要环节,是药品质量的可靠保证.针对医药大输液可见异物视觉检测的需求,研制出基于多视觉的大输液自动化检测识别系统.首先研究了医药图像的高速高可靠性预处理方法,有效消除由机械振动和跟踪引起的干扰.研究了以药液微小异物为目标的改进模糊细胞神经网络图像分割方法,揭示了液体中异物目标、微粒、气泡等产生机理,综合分析目标的形态特征、边缘轮廓、运行特征等,得到各种异物的类型特征以及在序列图像中的动态变化信息.最后,使用序列图像的目标特征,基于支持向量机的AdaBoosting分类算法进行异物识别,结果证明本文提出的方法检测识别率高,对工程设备的研制具有重要意义.
语种：
中文
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医药输液视觉检测机器人关键技术综述
作者：
王耀南;吴成中;张辉;葛继;周博文;...
期刊：
机械工程学报 ,2013年49(7):130-140 ISSN：0577-6686
通讯作者：
Wu, C.(hnurabbit2002@sina.com)
作者机构：
[王耀南; 吴成中; 赵科; 周博文] College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China;[葛继] College of Electrical Engineering and Automation, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China;[张辉] College of Electrical and Information Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410004, China
通讯机构：
College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, China
关键词：
视觉检测机器人;机器视觉;序列帧差法;微弱目标;高速高精度
摘要：
食品药品安全是重大的民生和公共安全问题,医用注射液在注入人体之前必须经过严格的质量检测,否则,将引发各种危害性疾病,甚至危及生命。目前,医药生产企业对注射液的检测方式多为人工检测,存在效率低、可靠性差、质量安全得不到保障等诸多缺点,所以视觉检测机器人替代人工检测是一种必然趋势。基于此,详细探讨视觉检测机器人开发过程中遇到的核心技术难题,从视觉检测方案、高精密机械结构设计、主从运动机构高度协同控制、高速高精度图像采集系统及微弱目标检测识别与分类方法等多个方面入手,具体阐述制约视觉检测机器人目前研发所遇到的瓶颈问题及可行性解决方案。并陈述视觉检测机器人的下一步发展趋势。
语种：
中文
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Modeling and control of discrete event systems using finite state machines with variables and their applications in power grids
作者：
Zhao, Junhui;Chen, Yi-Liang;Chen, Zhong;Lin, Feng* ;Wang, Caisheng;...
期刊：
Systems & Control Letters ,2012年61(1):212-222 ISSN：0167-6911
通讯作者：
Lin, Feng
作者机构：
[Zhao, Junhui; Chen, Zhong; Wang, Caisheng; Lin, Feng] Wayne State Univ, Dept Elect & Comp Engn, Detroit, MI 48202 USA.;[Chen, Yi-Liang] Northrop Grumman Aerosp Syst, Bethpage, NY 11714 USA.;[Chen, Zhong] Changsha Univ Sci & Technol, Coll Elect & Informat Engn, Changsha, Hunan, Peoples R China.;[Lin, Feng] Tongji Univ, Sch Elect & Informat Engn, Shanghai 200092, Peoples R China.;[Wang, Caisheng] Wayne State Univ, Div Engn Technol, Detroit, MI 48202 USA.
通讯机构：
[Lin, Feng] 5;5050 Anthony Wayne Dr, Detroit, MI 48201 USA.
关键词：
Control synthesis;Discrete event systems;Finite state machines;PHEV;Supervisory control;Smart grids
摘要：
Control theories for discrete event systems modeled as finite state machines have been well developed to address various fundamental control issues. However, finite state machine model has long suffered from the problem of state explosion that renders it unsuitable for some practical applications. In an attempt to mitigate the state explosion problem, we propose an efficient representation that appends finite sets of variables to finite state machines in modeling discrete event systems. We also present the control synthesis techniques for such finite state machines with variables (FSMwV). We first present our notion and means of control under this representation. We next present our algorithms for both offline and online synthesis of safety control policies. We then apply these results to the control of electric power grids. ©2011 Elsevier B.V. All rights reserved.
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2006年文县5.0级地震的发震构造研究
作者：
代炜;张辉;冯建刚;严武建
期刊：
地震地质 ,2009年31(3):424-432 ISSN：0253-4967
通讯作者：
Dai, W.
作者机构：
[代炜; 张辉; 冯建刚; 严武建] 中国地震局兰州地震研究所
通讯机构：
Lanzhou Institute of Seismology, China Earthquake Administration, China
关键词：
遥感资料解译;振幅比方法;震源机制;双差定位;发震构造
摘要：
2006年6月21日文县5.0级地震发生在构造环境复杂的地区,该地区之前已有100多年没有发生过中强地震.该地震的发生说明该地区的地震活动开始增强.文县5.0级地震没有形成地表破裂带,给研究发震构造带来了一定的困难,通过1/20万地质图、遥感资料解译、震源机制反演以及地震序列精确定位的方法依然能够研究该地震的发震构造.为判定该地区未来的地震危险性,文中采用遥感资料解译、多种方法反演震源机制、双差法地震精定位的方法联合分析该地震的发震构造.1/20万地质图显示该区域存在多条断裂,遥感资料的解译结果表明石坊-临江断裂为较活动的断裂.2种方法所得震源机制结果表明该地震为左旋走滑兼有逆冲,主压应力方向为N60°E.双差法定位结果也支持该地震为走滑兼有逆冲,余震的分布与断裂的逆冲有关.结合多种结果联合分析认为该地震的发震构造为石坊-临江断裂,主压构造应力方向为N60°E.
语种：
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