面向医疗显微形态学检验需求,设计了一种通用型全自动涂片显微视觉扫描仪的机械平台及自动检验工艺流程,构建了“计算机+工业相机+嵌入式控制器”的全自动涂片显微视觉扫描仪控制系统;开发了基于ARM的嵌入式控制器,实现了多轴精密运动控制、多传感器反馈、二维码扫描、CAN通信等功能;基于高速相机和精密运动系统,开发了高质量图像自动聚焦高效采集算法;设计了控制系统上、下位机应用软件。将该系统用于结核杆菌和外周血涂片自动扫描检验实际应用中,结果表明全自动涂片显微视觉扫描仪控制系统运行稳定,图像采集清晰高效,操作简单,可以满足多数医疗镜检项目的使用需求。

以开发酶联斑点自动检验分析仪为目标,研究酶联斑点显微图像的自动识别计数技术。针对源图像背景复杂、边界模糊的特点,采用自动阈值边缘提取算法对源图像进行分割和轮廓提取,并基于酶联标板单元孔的几何特征筛选边缘轮廓,然后拟合图像的实际边缘轮廓,实现对目标区域的提取。通过改进的基于距离变换的分水岭算法对目标区域中的斑点进行分割,对分割后的斑点进行连通域划分并识别计数。实验结果表明酶联斑点自动计数高效精准,结果判读综合准确率为95.31%,可替代人工镜检。

介绍了一种面向沉淀池的投入式超声波泥位测量系统,该系统硬件由STM32G071KBT6主控芯片及其外围电路、由MOS管和变压器搭建的超声波发射电路、由限幅、放大和带通滤波组成的超声波接收电路、RS485串口通信电路、DS18B20温度补偿电路和OLED显示电路组成,软件算法包括系统初始化设置、发射PWM波、CAP输入捕获、ADC采集、死区设置、希尔伯特变换求包络、阈值法确定回波起点和数字滤波等,并在实验室进行了温度、精度和稳定性实验。实验结果表明该投入式超声波泥位测量系统具有较高的测量精度,绝对误差≤4 mm,相对误差≤0.2%,系统运行稳定,满足沉淀池泥位测量的工程应用需求。

以开发收藏币币面品相检测系统为目标,研究了图像滤波、变换、类型识别及配准等技术。通过预处理初步分割出币面区域,采用多目标相关性模板匹配法,识别出收藏币类型及币面特征在图像中所处的位置,然后根据匹配结果将目标图像与参考图像进行配准,在配准的基础上进行差分,实现对收藏币币面缺陷区域的提取。再根据不同类型缺陷的灰度、几何、形状特征的不同对缺陷区域进行分类识别,然后统计缺陷区域的面积、坐标等参数。实验数据表明,收藏币币面图像识别配准高效准确,能够有效提取出缺陷区域并准确统计缺陷参数。

面向临床检验需求,设计了一种结核感染T细胞斑点自动检测仪,对其机械结构、控制系统、PC机应用软件进行了设计与开发。确立了"PC机+嵌入式控制器+运动平台"的控制系统架构,开发了基于STM32F407的嵌入式控制器,并设计了上下位机软件,实现了步进电动机运动控制、传感器信号采集、CAN总线通信及结核感染T细胞斑点自动检测流程控制。实验结果表明自动检测仪在整机测试过程中运行稳定,图像采集结果可以达到图像处理的标准,每个试剂盒的平均检测时间为194 s,满足结核感染T细胞斑点自动检测的需求,对T-SPOT.TB技术的临床应用具有重要作用。

在细长竖管内安装液位计是测量目标水位高低的常用方式,为了改进当前项目中使用的超声波液位计量程不足、受环境因素影响较大的情况,基于TDC-GP22计时芯片设计了一款宽量程、高精度的脉冲激光液位计。其中硬件方面还包含了STM32最小系统、激光发射和回波信号调理电路等,软件方面以激光测距为理论依据,使用了平均值滤波方式减小误差。经实验验证,文中设计的激光液位计在10 m量程范围内,最大绝对误差为15 mm,最大相对误差为0.3%,与超声波液位计相比具有量程更大和受环境因素影响更小的优点。

本文介绍了新开发的智能腰椎治疗仪的控制系统.由于计算机数控系统具有可靠、控制功能强和易于使用等特点,CNC系统除在机床领域被广泛使用外,在其它领域的应用也越来越广泛.重点介绍了实现基于中医传统物理治疗腰椎病的计算机数控智能腰椎治疗仪的控制软件的开发和硬件平台的构建.根据该治疗仪的使用环境和操作人员的专业背景特点,本文选择采用"工业计算机+数控系统"为硬件平台,以"VC+PLC+CNC"语言为软件平台构成计算机控制系统,控制软件采用模块化结构,界面友好,具有与其它信号接口的功能.

送料和折弯是铝隔条自动折弯机工作的两个主要动作，其送料精度直接影响最终折弯效果。为满足其精度要求，在折弯机送料部分采用同步输送的机械结构，并由工控机配合运动控制器PMAC及交流伺服系统等对其机械部分进行运动控制，使折弯机能够自动进行铝隔条直线进给及长度测量，保证最终铝框精度。

针对传统齿轮流量计由于压差导致的泄漏及磨损问题,设计一套零压差、高精度的齿轮流量计流量测量系统。基于LVDT信号处理芯片AD698以及STM32F407VGT6型微控制器,完成LVDT信号处理、电源转换、电机驱动、通信接口等硬件电路设计,基于数字PID,开发电机转速跟随流量流速的控制算法及流量测量软件,搭建实现零压差测量的高精度流量测量平台。结果表明:具有压差反馈与控制功能的测量系统能有效调节进出口之间的压差,实现零压差测量,降低了流量计的内部泄

面向下肢运动障碍患者的步态和平衡康复训练需求,以动态减重悬吊支撑为目标,设计了自主行走跟随和实时支撑的康复机器人平台及控制流程,基于“远程计算机+嵌入式控制器”架构设计了康复机器人控制系统;开发了基于ARM的嵌入式控制器,实现了双轴随动控制、多传感器数据采集、WIFI通信、安全防护等功能;研究动态减重核心算法并完成了控制系统上、下位机软件开发。康复训练实验结果表明:动态减重康复机器人控制系统动态响应快,吊绳动态支撑力稳态误差控制在±2.5 N范围内,多种康复训练模式可以满足患者在不同阶段的安全康复训练。