课程文献中心 更多>>

关键词： 光伏组件   目标检测   嵌入式系统   YOLOv11   轻量特征提取网络   内容感知重组特征模块   二阶通道注意力机制  

摘要： 针对当前光伏组件缺陷检测实时性低下以及复杂背景与缺陷尺度多变导致的误检、漏检问题，提出一种SOCANet检测算法。首先，采用DWConv替换Conv构建轻量特征提取网络（Lightweight feature extraction network，LFEN），通过计算特征图的协方差矩阵，捕捉通道间的相关性以改善模型的特征提取效率，进而提高检测速度。随后，采用内容感知重组特征模块（Content-Aware ReAssembly of FEatures，CARAFE）优化模型的上采样阶段，扩展感受野整合输入特征图信息，增强对多尺度目标识别能力。最后，设计二阶通道注意力机制（Second-Order Channel Attention，SCA），通过计算特征图协方差矩阵来捕获通道之间相关性，增强模型特征深度表达和判别能力，从而降低因背景噪音对算法造成的干扰。实验结果表明，SOCANet在光伏组件缺陷检测数据集上PmA达到95.3%，且FFPS达到92.9，显著优于其它7种主流检测算法。同时，嵌入式实验表明，SOCANet在算力受限的场景下仍满足光伏组件缺陷检测的高实时性需求。

关键词： 超声流量计   ZYNQ   嵌入式系统   软硬件协同设计   实时信号处理  

摘要： 针对传统超声流量计在数据处理效率和实时性方面的不足，该文设计并实现了一种基于ZYNQ-7020芯片的四声道超声流量计，用于工业流体流量的高精度、高效率监测。该研究充分利用ZYNQ平台集成的ARM处理器和现场可编程门阵列可编程逻辑(PL)的硬件加速优势，结合时差法流量测量原理、渡越时间测量技术以及Sigma-Delta调制的信号采集方法，实现了超声信号的高精度采集、实时处理与流量计算。实验结果表明，该流量计在不同压力条件下具备良好的测量性能，相对误差严格控制在±0.5%以内，且标准差较小。逻辑分析仪测量显示，PL部分的平均信号处理延迟为450.64 μs，验证了系统的高速实时处理能力。该研究提出的超声流量计为工业和医疗领域的高精度流量测量提供了一种有效的技术方案。

关键词： 嵌入式系统   实时性保障   计算机系统设计   任务调度   RTOS  

摘要： 嵌入式系统的实时性直接影响控制、自动驾驶等关键领域的可靠性。本文从计算机系统设计角度出发,研究实时性保障策略,分析任务调度算法(如EDF)、资源管理模型及确定性优化技术。通过对比RTOS调度机制与Linux实时补丁性能,提出基于优先级抢占和WCET分析的混合优化方案。实验表明,该策略在ARMCortex-M平台可将任务响应延迟降低23%,在RISC-V架构下实现亚微秒级中断响应,并通过混合内存架构优化将内存访问延迟减少40%。研究验证了该方案在多核异构平台的有效性,为构建确定性系统提供了一套完整的软硬件协同优化方法。

关键词： 嵌入式系统   CAN FD   任务调度   安全性增强  

摘要： 随着现代车载嵌入式系统应用的不断集成与电子控制单元（ECU）数量的增长，系统实时性保障面临更大挑战。同时，汽车与外部环境交互频繁，具有灵活数据速率的控制器局域网（CAN FD）虽提升了传输性能，但仍缺乏内置安全机制，易受伪装等攻击威胁。而添加安全机制往往会占用实时性资源，危害车辆安全，因此必须在保证系统实时性的同时提升安全性。为此，本文提出了一种基于强化学习的任务映射和调度算法（Reinforcement Learning-based Task Mapping and Scheduling Algorithm，RLMS），将任务映射建模为马尔科夫决策过程，结合资源感知机制以ECU利用率为约束优化方案，在满足实时性约束的前提下减少CAN FD总线消息数量，并为消息提供4字节MAC的基础安全保护。为进一步提升系统安全性，设计安全增强机制（Security Enhancement with Balanced Rounds，SEBR），利用系统空闲时间逐轮扩展消息的MAC字节。最终，通过真实案例和模拟实验验证了所提方法的有效性。

关键词： 色盲辅助   HSV颜色空间   图像处理   嵌入式系统  

摘要： 针对色盲人群中多对红、绿、蓝、黄四色区分的视觉感知障碍，而现有色盲辅助眼镜易导致非冲突颜色失真、重新着色技术引发物体颜色认知混淆等问题，提出一种基于嵌入式平台的计算机视觉辅助方法：通过HSV颜色阈值分割、形态学优化与多特征视觉符号编码技术，将颜色信息转化为形状-填充-轮廓的多维视觉特征：采用白线绘制出目标颜色的轮廓，使用不同形状的图案填充易混淆的颜色区域来帮助色盲患者区分。实验表明，在Jetson Nano嵌入式平台下，实现实时处理，可为色觉障碍群体提供一种实时、准确且符合自然认知习惯的辅助解决方案。

关键词： 新工科教育   课程思政   嵌入式系统   电信类课程   教学设计  

摘要： 长征精神作为中华民族的宝贵精神财富,是新时代高校课程思政的重要资源。基于长征精神的内涵,文章以“嵌入式系统原理及应用”课程为例,探索西南地区电信类课程思政建设的路径。根据西南地区经济发展和教育水平的实际情况,将坚定信念、顽强执着、求真务实和牺牲奉献等长征精神要素融入课程教学设计中,提出“四位一体”的课程思政建设路径,包括嵌入坚定信念以培养系统设计使命感、结合顽强执着以提升故障排除能力、践行求真务实以强化硬件调试实践,以及弘扬牺牲奉献以塑造团队合作的精神。

关键词： 架空人车   系统功能   Arm9系列   嵌入式系统  

摘要： 以黑龙煤业架空人车系统为应用背景,基于无线音视通信技术对矿井架空人车系统进行监控系统设计,基于语音通信、视频监控和网络传输的功能目的和监控终端、监控中心和传输线路的架构设计,先后确定了以Arm920T S3C2440A处理器为核心(包含核心模块和外接模块)的硬件系统和基于Windows CE5.0系统的硬件驱动和监控人机交互界面的软件系统。通过现场应用,确定监控系统能够有效降低应急反应时间约56%,降低架空人车故障停车时间约12%,预计节省支出87万/年。说明基于无线音视通信技术的架空人车监控系统设计对矿井安全运输、减少事故时间具有重要的应用意义。

关键词： 实验教学平台   存储柜   嵌入式系统   人工智能  

摘要： 针对计算机科学与技术专业嵌入式方向综合实践能力培养需求,设计了一个存储柜综合实验教学平台。该平台结合人工智能与移动终端硬件环境,实现软硬件协同设计,并融合嵌入式Linux驱动开发、移动终端软件开发、Web应用程序设计、人工智能等核心课程内容,通过引入设备端(AI)、服务端(基于云服务与若依框架)及监控端(基于B/S架构的移动终端软件),实现了智慧物流应用向课堂实验的有效转化。能够让学生理解和掌握软硬件综合开发过程中工程技术对智慧物流发展的关键支撑作用,也为同类实验教学平台设计提供了应用参考。

关键词： 研发运维(DevOps)   大语言模型(LLM)   检索增强生成(RAG)   嵌入式系统   智能分析  

摘要： 嵌入式软件研发运维(DevOps)面临着向数字化、智能化转型的需求,因此考虑结合大语言模型(LLM)、检索增强生成(RAG)技术,进行嵌入式研发运维过程与智能分析的结合。实现步骤包括:大模型基础能力构建、嵌入式运维数据收集、知识库构建和检索增强生成结果。在实现过程中,选择合适的RAG框架,进行自动化数据收集,并考虑RAG算法的优化提升,以实现有效结合。

关键词： 智能化控制系统   电气工程   自动化调度   嵌入式系统   负载优化  

摘要： 随着电气工程技术的进步,现代化控制系统在电气设备自动化调度领域展现出显著优势。研究构建电气工程设备自动化调度模型,融合先进感知技术与微处理器系统以及数据分析方法,实现了对电气设备运行参数的实时监测与故障诊断及优化调度。实验数据显示,现代化控制系统与传统调度方法相比,能够有效提高设备利用率15.3%,降低能源消耗12.7%,延长设备使用寿命20.5%。这种先进控制系统在电气工程设备自动化调度中的应用,对提升系统运行稳定性与可靠性及经济性具有重要实用价值。