针对垛储机采棉温湿度采集点多，数据传输距离远的特点，提出了以电子技术和微控制技术为核心技术的机采棉温湿度自动检测系统方案。该系统由温度传感器、湿度传感器、变送器、主从单片机、RS485总线、显示及键盘等部分组成。图1为垛储机采棉温湿度检测系统框图。工作时，安装在探头上传感器采集该处机采棉的温湿度值，通过变送器和转换器将该处的各点温湿度数据信号送至该处的从机;从机将采集来的信号进行归一化处理，取加权平均值，再将加权平均值通过RS485总线送至主机，通过键盘输入机采棉霉变预警的温湿度阈值;主机将传输来的数据和预警阈值相比较，判断是否达到预警条件，如果达到预警条件，发出命令，控制预警装置发出警报，并且显示出霉变或有霉变趋势的机采棉位置。
2系统设计
2．1硬件部分
本设计的主机所要实现汇总从机发来的信息和预先设定的霉变阈值相比较，判断每个从机位置的机采棉情况。如果出现异常，主机控制警报系统工作，显示屏可以利用键盘控制其翻页功能，实时显示出每个从机位置的机采棉情况。从机主要负责将采集来的温湿度信息，经处理后，送入主机。鉴于以上因素，主、从机都选用单片机STC89C516RD+。该款单片机具有加密性强、低功耗、速度快和精度高等特点，其核内有64kB的flash，1280B的RAM，16kB的ROM，可以满足控制的需要。每个从机位置的温湿度信息检测，采用探头检测，在每个探头的不同位置，均匀分布4个温度传感器和4个湿度传感器，分别构成该从机的温度传感器组和湿度传感器组。湿度传感器选用HM1500，模拟量输出，在5V供电条件下，输出0～4V范围的电压对应相对湿度值0～100%;因为是线性输出，所以可以直接和单片机相连，为了检测信号的稳定性，可以将湿度传感器的输出量经过同相跟随器将信号稳定后送入单片机。温度传感器选用AD590为模拟信号输出需要驱动电路驱动后才能使温度信号经A/D转换送入单片机;可测量范围－55～150℃，供电范围宽，4～30V;图2为温度传感器AD590的驱动电路图。显示模块要求实时显示各个从机控制的检测探头位置的温湿度以及每个探头所在位置的坐标值，通过键盘的上下键控制显示屏的翻页和刷新。所以，采用液晶显示器LCD1602两行显示，就可以达到系统设计要求。键盘模块是向主机输入预设的参考值以及控制显示屏的翻页与刷新，基于以上功能采用4×4的行列式键盘。
2．2软件部分
首先，根据设计目标，细化软件每一部分的功能，统筹设计各部分功能之间的逻辑关系。垛储机采棉温湿度检测系统的软件设计采用keiluvision2编程环境，编程实现主从机的功能。keilC51是一个比较主流的单片机研发设计的开发工具，主从机的程序编写采用模块化编程。其调试程序、完成各部分编程后，将程序的．hex工程文件烧录至Proteus软件下的仿真电路图，仿真效果达到最佳时，记录电路设计的优化参数;根据此优化参数，设计垛储机采棉温湿度自动检测系统的实物硬件。垛储机采棉温湿度自动检测系统的主机程序流程图，如图3所示。
3试验结果分析
系统的软硬件调试完成后，在南口农场进行测试试验。系统测试了垛储机采棉的温湿度值。表1为垛储机采棉温湿度检测系统测试的温湿度数据。从表1中可以看出，本文设计的检测系统检测出的机采棉温湿度值和人工测量的实际值近似相符。试验结果表明:该系统能够精确、实时地检测垛储机采棉的温湿度，达到了垛储机采棉储存情况的安全控制。
4结论
随着现代科技进步,自动化得到了越来越广泛的应用,自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。为了保证生产过程安全、可靠的运行,要随时对生产过程中使用的仪表进行维护和校准。传统的将生产过程中使用的仪表拿回实验室进行校准的方法已不能满足生产的要求,取而代之的是在现场直接对仪表进行校准。
影响设备精度的一大重要因素就是工作温度,因此,系统的冷却和散热就显得尤为的重要,良好的冷却效果不仅能够保证机箱和其中模块的稳定工作,更能提升相应板卡和电源的平均故障时间间隔(MTBF)参数。一些专业的测量总线标准,如PXI总线,在冷却和散热方面进行了严格的规范,包括对机箱中散热气流方向的定义、以槽为单位进行散热等确保系统在正常的工作温度下完成测量任务。
自动化检测仪表是自控系统中关键的子系统之一。一般的自动化检测仪表主要由三个部分组成:①传感器,利用各种信号检测被测模拟量;②变送器,将传感器所测量的模拟信号转变为4～20mA的电流信号,并送到可编程序控制器(PLC)中;③显示器,将测量结果直观地显示出来,提供结果。这三个部分有机地结合在一起,缺少其中的任何一部分,则不能称为完整的仪表。自动化检测仪表以其测量精确、显示清晰、操作简单等特点,在工业生产中得到了广泛的应用,而且自动化检测仪表内部具有与微机的接口,更是自动化控制系统中重要的部分,被称为自动化控制系统的眼睛。
校准的一般步骤是:预热仪器(包括被校仪器以及标准源);设置仪器的状态,进行测量记录数据;数据结果判定并给出结论;自动形成校准证书和原始记录。
自动化校准系统的具体实现过程首先,标准源和数字多用表按照要求开机预热,连接硬件设备(GPIB卡、488电缆等),硬件连接完成后,启动计算机,搜寻整个测试系统的物理地址分配情况,根据搜索到的各个仪器地址,在校准软件运行时,设置正确的地址配置。①初始化设置模块。双击相应的自动化校准程序图标,系统启动,进入测试系统主界面,主界面的风格以简捷实用为主,左侧是各功能按钮。首先进入的是初始化设置模块。初始化模块要设置被测试设备的校准项目,设置被校仪器和标准源的GPIB地址,选择是否是首次测试,此功能的目的是为了保存测量的数据,防止意外发生使测量数据丢失,需要重新进行测试。选择中英文语言,选择校准、检定,选择被测试设备的名称。初始化设置就完成了。②数据采集动态显示模块。该模块的主要功能包括:初始化仪器、设置仪器的状态、测量数值、数据位数控制、动态显示数据、数据结果判定、数据保存等。自动化数据采集过程是完全模拟人工测量过程进行测量的。仪器的初始化配置以及量程、显示位数、精度、采样数率、采样时间、测量值、功能选择等模块从NI网站上下载,程序员也可以根据仪器编程说明书提供的SCPI语言命令编写相应的模块。本模块中的数据显示位数、数据量程、上下限等都是根据测试计量对仪器的要求而自动生成的,数据结果判定也是自动完成的。程序把那些不合格的数据用红色的字体显示,使计量员在测量结束后容易发现这些数据不合格。数据采集动态显示模块的前面板。③证书和原始记录生成模块。自动生成证书和原始记录,给计量员的工作带来极大的便利,而且消除了人为操作易产生的出错,解放了劳动力。计量员只需在证书生成模块的前面板输入相关的仪器信息和校准信息,校准项目,选择相应的证书摸板,程序即可自动生成相应的校准证书和原始记录。证书模块的前面板。
1自动化检测仪表在污水处理中的应用
随着科学技术的发展,自动化检测技术也得到了很大的发展,自动化检测仪表在污水处理中也得到广泛的应用,使污水处理厂不仅节约了大量的人力、物力,更重要的是可以及时对工艺进行调整。
南宁市琅东污水处理厂工程1993年底立项,1997年11月27日正式开工建设;1999年9月28日通水试运行,2000年2月满负荷正常运转。南宁市琅东污水处理厂,一期工程设计一级污水处理能力24万m3/d,二级污水处理能力10万m3/d。设计服务范围30.5km2,规划服务人口34.3万人。经过琅东污水处理厂净化后的清洁水,一部分直接排入竹排冲,一部分用于南湖回灌水,以改善南湖的水污染问题。南宁市琅东污水处理厂全套引进国外最先进的水处理工艺设备,采用二级生物处理工艺的传统活性污泥法,并针对南宁市污水水质污染物浓度低的特点,在其核心部分--曝气的工艺中采用OOC工艺。该工艺具有能耗低、运行费用少、出水水质好、管理简便、运行稳定等优点。从厂外污水干管收集到琅东污水处理厂的污水,首先进行预处理。在进水泵房经过粗格栅,去除污水中较大的垃圾、漂浮物;通过5台大型污水泵将污水提升到细格栅,将较小的漂浮物去除;在曝气沉砂池去除污水中的砂粒和油类;然后进入计量槽,计量污水处理量。预处理后的污水在初沉池进行一级处理,去除约30%的有机物;初沉池出水进入二级处理,先在生物处理工艺的核心部分--曝气池,进行生物降解有机物;曝气池的混合液输送到二沉池进行沉淀,泥水分离。上层澄清液作为净化后的清洁排放水;沉淀下来的污泥一部分回流曝气池后再生利用,一部分作为剩余污泥回流到初沉池。初沉池的污泥用泵输送到污泥浓缩池,通过污泥处理系统进一步浓缩,把泥浆态的污泥脱水、压滤,形成干污泥饼。
1.1超声波液位计、液位差计、流量计
1.1.1格栅运行控制。粗格栅、细格栅各安装了1台超声波液位差计,通过格栅前后的液位差来反映格栅阻塞程度,并传输到PLC控制器,进行分析计算。当液位差超过预设的数值,控制格栅运行,清除垃圾,保障正常过水,且合理的减少了设备磨损。
1.1.2提升泵运行控制。为实现进水提升泵的自动控制,在进水泵井处安装了2台超声波液位计,用以测量泵井的水位,实时传输到PLC控制器及上位机,进行系统分析。根据测量值对应控制程序,自动控制提升泵的运行组合。这样可以根据厂外来水量准确及时地调整泵运行状态,减少设备疲劳;同时可以取消传统泵站三班倒的人力资源耗费。
1.1.3流量及处理量实时监测。对于污水处理厂的运行管理,水量是一个重要的控制参数。准确及时地掌握进水量,对工艺控制及提高污水厂抵抗水力负荷冲击能力有重要作用。传统的水量测量采用堰板或文丘里流量槽等,都存在着不能实时监测、实时显示的缺点。琅东污水处理厂计量槽采用超声波流量计结合文丘里槽,能在现场和上位机实时显示流量及累计处理量,达到了准确计量处理水量,以及为运行管理提供实时流量的目的。
1.2溶解氧计、氧化还原电位计、污泥浓度计
1.2.1曝气池溶解氧控制。南宁市琅东污水处理厂采用的是传统活性污泥法的OOC改良工艺在4个圆型曝气池内圈好氧区,分别安装了测量范围是0.05～10mg/L的溶解氧计,实时监控溶解氧浓度,传输到PLC及上位机。当实测浓度小于设定浓度时,自动控制系统启动鼓风机,给曝气池充氧;相反地,当氧气充足时,就会停止运行鼓风机。通过溶解氧计控制鼓风机可以精确地根据好氧菌群对溶解氧的需求控制鼓风机的启动和停止,在保证了菌群良好生化能力的同时节约了能耗,保护了设备,增强了好氧菌群的分解能力。
1.2.2曝气池好氧段与缺氧段的控制。在每个曝气池的外圈的好氧区与缺氧区的临界面都安装了测量范围是-500～500mV的氧化还原电位计,通过测量的氧化还原电位可以控制鼓风机的高速运行,给外圈供氧,形成强好氧曝气阶段和缺氧阶段的交替,进而提高处理工艺中除磷脱氮的能力。如果没有安装氧化还原电位计。那么鼓风机的运行只能通过时间控制,这样一来就会明显降低除磷脱氮的效果。
1.2.3曝气池污泥浓度控制。曝气池的污泥浓度是一个重要工艺参数。在传统的污水处理厂,污泥浓度依靠实验室使用旧的试验方法进行监测,在数据提供的及时性和精确性上,存在很大的缺陷。难以及时进行回流污泥和剩余污泥量的工艺调整,就造成时间上和准确度上的误差。南宁市琅东污水处理厂在每个曝气池上都安装了一个测量范围是为0.5～10g/L在线污泥浓度测量计,很好地解决了这个问题。安装污泥浓度计可以随时根据精确测量的污泥浓度,适时地调整曝气池的工艺,同时减轻了实验室工作人员的劳动强度。
1.3电磁流量计、气体流量计:
在回流污泥管道和剩余污泥管道中南宁市琅东污水处理厂安装了5台测量范围是0～1200m3/h的电磁流量计测量回流污泥和剩余污泥的流量。安装流量计后,值班人员可以根据显示的流量是否正确,从而判断回流污泥泵和剩余污泥泵工作是否正常,解决了潜水泵无法简单判断工作是否正常的难题,而且电磁流量计还具有安装方便,维护简单的特点。
鼓风机与曝气池间的空气管道上直接安装的4台测量范围0～4000m3/h(标准状况)的气体流量计。气体流量计的安装可以使值班人员随时了解鼓风机向曝气池提供气体的量。
1.4经验
1.4.1保持自动化检测仪表传感器的清洁。定期专人清洗探头,保证数据采集准确性。因为仪表在污水环境中工作,所以仪表的清洁工作就显得尤为重要,特别是直接与污水接触的溶解氧计、氧化还原电位计及污泥浓度测量计等分析仪表,为了保证仪表的正常工作,我们定期由专人清洗,每7天就全面清洗1次仪表,清洗时要求使用柔软的材料,以免损坏仪表。
1.4.2定期校正各种仪表。仪表在长期运行过程中难免会产生测量误差,这就需要定期校正,以保证仪表测量的准确性,对分析仪表我们制订了每两月定期校正1次;而且要求实验室工作人员利用分析方法分析对应的检测项目,并与现场仪表监测结果比较,如果偏差太大,那么应适时对仪表进行校正,确保准确。
1.4.3保证仪表供电电压的稳定性,延长仪表的使用寿命。瞬间的高电压冲击往往使仪表很容易烧坏。南宁市琅东污水处理厂运行过程中,就发生了多次因供电电压不稳定,而使超声波液位差计和超声波液位计的变送器损坏,从而影响了自控系统的正常工作的情况。南宁市琅东污水处理厂正进行技术改造避免供电电压不稳定对仪表造成的损坏,降低运行成本,提高经济效益。
2自动化检测仪表在压力表校准方面的应用
特大型冶金制造企业各工序都是连续性衔接作业,往往造成许多现场压力仪表虽到检定周期,却由于不能停产也就不能从作业。压力仪表的工作原理是弹簧管在压力或真空作用下产生弹性变形引起管端位移,其位移通过机械传动机构进行放大后再传递给指示装置,可在刻有法定计量单位的分度盘上读出指针所指示的被测压力值或真空量值。
2.1在线校准预期
(1)目的:实施在线校准适应生产流程计量需求,降低外送检费用。
(2)校准仪表范围:本企业现场在用压力仪表。
(3)校准范围:0~100MPa
(4)校准对比准确度:1.5%~1.6%
(5)预期目标:实现在线压力仪表的受控、有效。
(6)校准方案种类:a.理想型校准比对;b.实用型校准比对。
2.2材料准备
(1)专用管道打孔器
(2)符合现场压力仪表准确度及量程的数块相应受控有效标准表。
(3)校准比对记录。
2.3在线校准比对方案
A.实用型对压力仪表的校准比对
(1)在同一管道上:在距拟被校准的现场压力仪表的适当范围内,用专用管道打孔器引出导压管路,在导压管路中间安置一截止阀(截止阀处于关闭状态),截止阀后的接口处安装压力变送器与拟被校准仪表同规格的受控有效标准压力表。
(2)缓慢开启截止阀至全开,待管道内流体介质充分进入标准表内数分钟后,分别读取两块表的指示值。
(3)填写校准比对记录。
B.理想型对压力仪表的校准比对
自制一台流动简易“压力校验台”。
(1)在流体介质管道上,关闭在用(即拟被校准)的现场压力仪表的“截止阀1”(该截止阀处于关闭状态)。
(2)在截止阀后适当延长导压管路。
(3)在延长导压管路上安装一只三通。
(4)三通的直管口的接口处安装在用的指示为零的压力仪表。
(5)三通的丁字管口的接口处新安装“截止阀2”(该截止阀也处于关闭状态)。
(6)在“截止阀2”后接压力“专用校验管”至简易流动“压力校验台”上预置的“专用校验管接口”。
(7)“压力校验台”上还预置有受控、有效的相应型号规格的标准压力表。
(8)检查无遗漏后,逐一缓慢开启截止阀1、截止阀2至全开;数分钟后,分别读取两块表的指示值。
(9)填写校准比对记录。
2.4经验:
认真做好巡回检查工作仪表工一般都有自己所辖仪表的巡检范围,根据所辖仪表分布情况,选定最佳巡检路线,每天至少巡检两次。巡回检查时,要关闭气源,并松开过滤器减压阀接头。拆卸环室孔板时,注意孔板方向,一是检查以前是否有装反,二是为了再安装时正确。由于直管段的要求,工艺管道支架可能少,要防止工艺管道一端下沉,给安装孔板环室带来困难。拆卸的仪表其位号要放在明显处,安装时对号入座,防止同类仪表由于量程不同安装混淆,造成仪表故障;带有联锁的仪表,切换置手动然后再拆卸;仪表一次开车成功或开车顺利,说明仪表检修质量高,开车准备工作做得好。反之,仪表工就会在工艺开车过程中手忙脚乱,有的难以应付,甚至直接影响工艺生产。
3建议
3.1发展趋势
(1)结构日趋简洁,从当前发展最快的3种流量仪表(电磁、超声、科氏)来看,机械结构都十分简洁,管道内既无转动件,又无节流件。
(2)功能力求完善,随着微电子、计算机、通信技术的飞速发展,流量仪表的功能日益完善、多样,不少机械部分难以解决的问题,依靠电子软件则迎刃而解,如Krohne的智能电磁流量计,不少超声流量计不仅可测流量,还可测流体密度、组分、热能等等。
(3)安装日益简便,工业自动化程度越高,用户越欢迎采用安装维护简便的产品,这也是插入式,外夹式仪表日益畅销的原因。
3.2国产化刻不容缓:
据了解,我国近年来进口仪器仪表约130亿美元,出口约30亿美元(多为低附加值的电工仪表、家用水表、气表),国内大型工程选用国外仪表占2/3,而其价格为国产5~10倍,我国大型流量仪表企业主要依靠国外技术,缺乏拥有自主知识产权意识,创新乏力;自动化仪表国产化刻不容缓!
3.3品种多,选用要实事求是:
流量仪表品种、类型较多,正确选用并非易事,建议:
(1)不要轻信厂商宣传,厂商为利所图,往往对仪表的技术指标夸大其词,选用时要理性分析这些参数的依据,有无检验证明。
(2)按需选取,勿追求高指标,如不是用于商务计量,贸易核算,准确度要求可以降低,如工控系统的某些场合,检测、监控仪表的重复性、可靠性好就可以了。
(3)全面考虑经济指标,仪表的经济性并非限于一次购买费用,还要考虑安装维修(停产损失),是否节能(长期运行费)等因素。
4自动化测试系统的设计挑战
测试管理人员和工程师们为了保证交付到客户手中的产品质量和可靠性,在各种应用领域(从设计验证,经终端产品测试,到设备维修诊断)都采用自动化测试系统。他们使用自动测试系统执行简单的“通过”或“失败”测试,或者通过它执行一整套的产品特性测试。由于设计周期后期产品瑕疵检测的成本呈上升趋势,自动化测试系统迅速地成为产品开发流程中一个重要的部分。这篇“设计下一代自动化测试”的文章描述了一些迫使工程团队减少测试成本和时间的挑战。这篇文章还深刻地洞察了测试管理人员和工程师们如何通过建立模块化软件定义型测试系统来克服这些挑战。这种测试系统在减少总体成本的同时,显著地增加了测试系统的吞吐量和灵活性。
如今的测试工程师们面临着一系列新的压力。他们所面临的产品设计比前几代更为复杂;为了保持竞争力并满足客户要求,开发周期要求越来越短;产品测试成本越来越高,而预算越来越少。
4.1不断提高的设计复杂性:如今,测试测量的最明显趋势是器件复杂性不断增加。例如,消费电子、通信和半导体工业持续要求将数字图象/视频、高保真音频、无线通信和因特网互联性集成到一个单独产品中。甚至在汽车中都集成了复杂的汽车娱乐和信息系统、安全和早期预警系统,以及车身和发动机上的控制电子装备。测试系统的设计不仅需要足够灵活地支持对不同产品模型进行广泛的测试,还需要能够进行升级以提供新测试功能所需的更多测试点。
4.2更短的产品开发周期:
这软件可给论文“体检”
昨天上午，四川某高校即将毕业的大四学生罗同学向本报反映称，现在网上已经大量出现和高校使用的防论文抄袭检测系统一样的检测软件系统。他说：“现在淘宝网上有卖家销售这种检测服务，收几百元提供检测一次，如果发现有抄袭的部分，还会建议毕业生如何修改，这样我就觉得学校这个系统设置也没有什么用”。
成都某高校哲学专业的研究生小李告诉记者，他马上要毕业了，担心自己的论文被检测出有抄袭成分，也曾掏钱在网上卖的软件上检测过，10000多字的论文有1000多字被划了红线，经过修改后再检测就顺利过了。“但现在学校的论文答辩还没有开始，这种检测能否最终通过学校检测还需检验。”
根据罗同学的指点，记者登录淘宝网输入“”关键词后，网上弹出一连串的学术系统。按照上面提供的电话号码，记者和该检测系统的卖家取得联系。他介绍，他们可以提供的服务主要包括四个方面：系统自动生成的综合检测报告（非手工编制）；系统自动计算的综合抄袭率（非人工计算）；分段检测报告；系统里面的word文档，将抄袭的文字标红，便于对比修改。
“你们的检测系统检测后能确保顺利通过学校的检测吗？”记者抛出质疑。
卖家信誓旦旦地说：“我们所使用的系统和目前国内很多高校使用的系统一样，相当于对您的论文进行提前体检”。据他介绍，他们将论文放进检测系统后，系统会将论文按一定的字数分段，然后把每段里面的汉字统计下来，跟论文库里的文章进行对比，只要相同的汉字达到一定的比率，系统将把涉嫌抄袭的部分用红线标出来。这种检测系统根本不在乎你的文字的顺序，就比如你把你抄的每个段落整个打散了，每句话分别放在不同的段落里，也能全部检查出来。根据检测出来的结果，他们还会提出一定的修改意见，只要按照他们的修改意见改过后，就一定能通过学校的检测系统的检测了。
这位卖家甚至称，他们的软件和现在成都的不少高校使用的软件一样，除了对毕业论文进行检测外，还可以对学术期刊类论文进行检测，收费标准从40元到300元不等。记者看到，这种检测软件在网上的销售也相当的火暴，从淘宝的最近出售记录上看，一般都在10件左右，其中一种检测系统软件，在上海30天出售高达2234件，在北京30天售出高达2801件。
学校工作人员：端正学风靠自重
针对网上不断出现系统，成都使用防论文抄袭检测系统的高校对此又怎么看呢？昨天，记者致电城东某高校研究生院，一位值班人员介绍说，目前成都高校使用的这套系统是由清华大学做的，技术比较成熟可靠，该软件收录了上个世纪80年代以来的所有公开发表的论文，外边的一些所谓检测软件是没有这样全面的。因此，学生论文一旦抄袭，即使在外边用其他软件过滤过一次，也难免不会被学校的检测系统查出问题。
关键词：人脸识别，安检
人脸识别(Face Recognition)一直是计算机视觉与模式识别领域的研究热点，在身份鉴别、自动监控、人机交互系统等方面有着广泛应用。，安检。随着我国民航事业的发展，客流量增多，机场安检工作量加大，传统的低效率人工安检手段已不能满足大型国际机场的需要。如何将人脸识别这种计算机自动验证技术应用于安检系统，并使其成为一种安全、稳定、高效的检测技术，已是当务之急。
人脸识别技术是一种依据人的面部特征（如统计或几何特征等），自动进行身份鉴别[1]的技术。，安检。它综合运用了数字图像、视频处理、模式识别等多种技术。本文针对机场安检的工作要求，提出了一个自动人脸识别仿真系统，并就其主要技术作了详细介绍。
1 系统实现
1．1 基本架构及应用环境
本系统结构框图如图1所示。系统主要由脸部图像预处理，特征提取和人脸识别三个部分组成。，安检。
图1 人脸识别系统结构框图
考虑到安检的工作环境及高检测率需求性等特征，本系统的用户检测环境处于室内正常光照条件下，并以墙壁为背景对人脸进行检测，检测过程中要求人脸与相机的距离变化及相机的方向不宜太大，拍摄角度须接近正面，表情保持自然状态。这样可以很好的解决光照不均、表情差异大等常见的检测问题，降低误测度[2]。
1.2 脸部图像预处理
自动人脸识别系统的首要任务是检测和定位人脸，这一步检测效率的高低将直接影响后续模块的执行效果。本系统采用肤色检测算法中基于彩色信息相似度的人脸定位方法提取面部图像。利用平时常用的色度空间RGB[3]，可以很容易排除掉检测结果中在灰度图像中很像人脸,而对应到彩色图像根本不是肤色的区域。
首先将三维RGB（红绿蓝三基色）色度空间降为二维，使肤色区域相对集中。再采用训练方法计算得到人脸分布中心，根据像素离该中心的远近得到相似度分布图，对该分布图二值化以确定人脸区域。
再采用Gamma变换算法将脸部图像进行预处理，提高图像清晰度，使特征明显化。Gamma变换是一种非线性的灰度变换，用式（1）来表示。
即原来的灰度值I用（r>0）或代替。，安检。其中[4]。Gamma变换的光照补偿因图像像素灰度值不同而异，图2给出了不同参数的Gamma变换曲线。，安检。对于图像较暗的地方，光照补偿大，而对于高光部分则较小。，安检。表情图像预处理结果如图3所示。
图2 Gamma变换曲线
关键词：人脸识别，安检
人脸识别(Face Recognition)一直是计算机视觉与模式识别领域的研究热点，在身份鉴别、自动监控、人机交互系统等方面有着广泛应用。，安检。随着我国民航事业的发展，客流量增多，机场安检工作量加大，传统的低效率人工安检手段已不能满足大型国际机场的需要。如何将人脸识别这种计算机自动验证技术应用于安检系统，并使其成为一种安全、稳定、高效的检测技术，已是当务之急。
人脸识别技术是一种依据人的面部特征（如统计或几何特征等），自动进行身份鉴别[1]的技术。，安检。它综合运用了数字图像、视频处理、模式识别等多种技术。本文针对机场安检的工作要求，提出了一个自动人脸识别仿真系统，并就其主要技术作了详细介绍。
1 系统实现
1．1 基本架构及应用环境
本系统结构框图如图1所示。系统主要由脸部图像预处理，特征提取和人脸识别三个部分组成。，安检。
图1 人脸识别系统结构框图
考虑到安检的工作环境及高检测率需求性等特征，本系统的用户检测环境处于室内正常光照条件下，并以墙壁为背景对人脸进行检测，检测过程中要求人脸与相机的距离变化及相机的方向不宜太大，拍摄角度须接近正面，表情保持自然状态。这样可以很好的解决光照不均、表情差异大等常见的检测问题，降低误测度[2]。
1.2 脸部图像预处理
自动人脸识别系统的首要任务是检测和定位人脸，这一步检测效率的高低将直接影响后续模块的执行效果。本系统采用肤色检测算法中基于彩色信息相似度的人脸定位方法提取面部图像。利用平时常用的色度空间RGB[3]，可以很容易排除掉检测结果中在灰度图像中很像人脸,而对应到彩色图像根本不是肤色的区域。
首先将三维RGB（红绿蓝三基色）色度空间降为二维，使肤色区域相对集中。再采用训练方法计算得到人脸分布中心，根据像素离该中心的远近得到相似度分布图，对该分布图二值化以确定人脸区域。
再采用Gamma变换算法将脸部图像进行预处理，提高图像清晰度，使特征明显化。Gamma变换是一种非线性的灰度变换，用式（1）来表示。
即原来的灰度值I用（r>0）或代替。，安检。其中[4]。Gamma变换的光照补偿因图像像素灰度值不同而异，图2给出了不同参数的Gamma变换曲线。，安检。对于图像较暗的地方，光照补偿大，而对于高光部分则较小。，安检。表情图像预处理结果如图3所示。
图2 Gamma变换曲线
与此同时，在学校研究生院学位办，七八个人挤在电脑前，眼睛盯着屏幕，等待着电脑上“学术不端文献检测系统”的检测结果。
几家欢乐几家愁
之前，四川师范大学研究生院在官方网站挂出通知，将使用“学位论文学术不端行为检测系统”对研究生学位论文进行检测，未参加检测的研究生，不能进行答辩。
丁然读研三，马上就要毕业了。4万多字的论文，年前就写好了，但丁然还是花了好几天时间修改。16日上午，她到研究生院二楼去交钱检测论文。收了钱后，老师在稿笺纸上写下名字，在她的名字前，已经有很多篇人名，而头天已经有77人检测过了。
丁然把装有毕业论文的优盘交给老师插进电脑上传文档，并在空格输入名字和论文题目。老师点了确定键。丁然站在打印机旁，焦急地等待检测结果。几分钟后，结果打印出来：“总字数：4××××字；总重合字数：0，前部重复字数：0，总文字复制比：0％……”丁然跳起来：“过了！过了！”等候的人群，向她投来羡慕的眼神。
李娟则神情沮丧，其论文总文字重合率超过了10％。面对记者，李娟有些不好意思，她认为这个软件的名字叫“学术不端行为检测系统”太武断。
系统检测出重合率的同时，也会指出重合的地方。李娟不愿记者看检测出来的段落，她只是表示，这个软件并不一定是准确的，因为此前有人检测出0％但不放心，再次检测时就检测出了问题。老师的解释是数据库是随时更新的。李娟检测后，对论文做了修改。据说，此前一学生在检测时，被查出了43％的重合率！这位学生红着脸自言自语：“是不是引用没有标注引起的哦？”
丁然说，读三年研究生，而且就等着毕业证和学位证签合同，她对论文还是有些心虚。“虚，不是因为写不出来，而是总觉得做出来的与预期相比高度不够。”丁然这样解释她的心虚，她说这三年都是在学，但都没有按照既定的计划学习，学得不够强大，单纯就论文的准备来说，准备是很不充分的，但她反感记者说“抄袭”这两个字。“你不可能全部写别人从未涉及过的，都是站在别人肩上眺望的！”她说，“这么多年，我们这个专业领域的专家都鲜有突破，何况我们呢？”“能够游走在别人的论文中有些自己的亮点，就已经很不错了。”
合不合格 关系到学位申请
“检测、检测！”“检测软件地址：......”“怕测不是好学生，”“迎战‘不端’软件……” 川大研究生李萌以及好友车珊珊等人的QQ签名，一夜之间都改了。
据了解，四川大学文学与新闻学院于2009年12月12日下发“文新【2009】1号文件”，明确指出学位论文均需经过“学术不端文献检测系统”检测。而在电子科大与理工大学，去年就已经实施推行了这个检测系统。理工大学研究生院院长王绪本介绍，对于硕士研究生，学校并没有强制要求必须通过检测。但对于博士论文，是作了硬性要求的，必须通过软件数据库检测，检测免费。
电子科技大学方面没有接受记者采访，一些学生表示，一些学院比如微电子与固体电子学院，研究生们为了在正式检测前好修改，交50元可以自己提前检测论文。四川师范大学也规定，在学校统一进行常规检测之前，学生可自行申请检测，每篇检测费100元。
川大文新学院规定，检测结果分为合格、修改和不合格。如果检测发现论文与软件数据库论文重合超过50％以内，需要修改后重检，并给予相应处分。如果重合率超过50％或者二次检测重合率仍超过10％，为不合格，取消学位申请资格，记过，直至建议学校开除学籍。不过，也设置了补救程序：如果重合率认定有争议，可提起复议申请；在论文中对引文注明出处的，不计重合；复制本人已的，不计重合。在这方面，川师大的规定大致相似。
各方热议 以自觉端正学风为重
那天排队时，丁然与另一专业的博士生李军谈起检测的事。李军的结果是“总文字复制比0％”，他说自己很幸运，从一开始，就坚持要把论文写好，但是还是用了不少别人的东西，眼看4月交论文的时间就要到了，他心里没底，特地回学校来检测论文。李军说，有个哥们儿这段时间成天关在寝室和图书馆，埋头写论文。这哥们儿此前一直很有把握，但这次他回来后就几乎不出去，论文也基本上重新写，因为以前的论文“引用”得太多。李军对“引用”两个字加重了语气。一研究生则表示，在借助软件的作用的同时，还要以自觉端正学风为重。
“引用照着规定办，怎么会心虚？”
川大的魏霞也说，自己的论文自己有把握，为什么要去检测呢？“引用都是有明确规定的，照着规定办，怎么会心虚？”
中国科学院四川分院学者印开蒲听到学校推行这个软件，表示有些欣慰。老师不可能准确记忆那么多论文，有了这个数据库，就可以让过度引用和抄袭无处藏身。
“如果抄袭，是很容易被发现的”
四川师范大学研究生院常务副院长董志强介绍，这个软件是清华大学做的，已经做了好多年，现在比较成熟了，所以才开始正式使用。以前只能对比重复率，但现在可以区别引证。他认为学生不必太恐慌，毕竟这只是一个辅助手段，如果认为有问题，学生是可以申诉的，最后还是要由人来认定。“引进这个软件，主要是为了端正学风。软件数据库收录了上世纪80年代以来所有公开发表的论文，它可以告诉学生，如果再抄袭，是很容易被发现的，这个对很多人来说是压力，但却可以有效促进学风。”董志强说，为了端正为学风气，学校每年将为这个软件支付大约10万。
有个“紧箍咒”利己利师利校
从2008年开始，理工大学引入学术不端行为检测系统。研究生院院长王绪本说，不端行为有的属于主动行为，有的则是无意的。而软件可以有效防止这种行为的发生，不端行为影响是很大的，不管对个人还是社会，这其实是对自己不负责，而且常常连累导师连累学校，可以说是对不起自己、老师、学校，甚至是国家。
关键词：桥梁检测 教学方法 探索
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）08（b）-0139-01
1 课程背景
近年来，为了迎合桥梁检测工作的需要，很多高校在土木工程（桥梁）专业中开设了桥梁检测课程。桥梁检测是一项新兴的专业技术，其属于土木工程（桥梁）、力学、数学、传感科学以及信号处理等多技术领域的交叉科学。桥梁检测工作的特点决定了桥梁检测课程的一个特点是既有很强的理论性，同时又具有很强的实践性。桥梁检测课程另一个显著特点是要求授课对象具有广泛的基础知识。桥梁检测课程的特点决定了该门课程通常在高年级的本科生和硕士研究生中开设。
桥梁检测是一门新兴的课程，可供参考的教材不多，并且在教学内容上有些知识点没有定论，而属于探索性的讲授内容。因此这门课程需要授课教师具有一定的教学技巧，使得学生能够在实践与理论，定论与探索中掌握专业知识，并能够启发学生在该领域中积极开展探索性的研究工作。
2 教学目标
桥梁检测是一门专业课程，有别于专业基础课。对于高年级的本科生而言，在理论与实践中，更加注重实践技能的培养。要求学生在初步了解基本原理的基础上，熟悉操作规程，掌握检测方法和检测仪器的使用方法，把所学的知识能够应用到桥梁结构检测中，在检测工作中能够完成实践性的工作。
对于硕士研究生而言，更加注重理论环节的培养。采用课堂讲解、室内实验与工程实践相结合的方法，使得学生掌握基本原理，能够根据自己掌握的理论知识对桥梁检测的实践性工作进行理论指导。通过教学充分引导学生在桥梁检测领域的科研兴趣，激发学生的科研潜力。
3 教学内容安排
桥梁是一个复杂的结构体系，其组成构件较多，这便决定了桥梁检测对象较为广泛。针对不同的构件检测的指标不同，需要检测的指标种类多，这决定了采用的检测仪器类型比较多。根据桥梁检测的这两个特点，针对不同的授课对象需要有选择性的对授课内容进行安排。
一般来说，桥梁的检测方法可分为外观调查、无损检测、静载试验和动载试验四大类。外观调查是借助于一些简单的仪器与目测相结合，对桥梁构件的外观情况进行描述。无损检测则是采用不同的仪器对不同类型构件的众多指标（绝大部分都是物理指标）进行检测。静载试验是在桥梁结构的特定部位施加静力荷载，测试控制截面的静力响应，分析出静力参数。动载试验则是对桥梁施加动力激励，测试特定截面的动力响应，分析出动力参数。桥梁检测的最终目标是根据检测出的参数和指标对桥梁整体或构件的使用性能进行评估。
对上述四类方法进行比较分析可知，外观调查和无损检测的实践性很强，其理论性相对来说要弱一些。静载试验和动载试验理论性很强，实践性与其理论性相比较而言要弱一些。在本人的教学过程中，根据检测方法和构件的划分，针对不同的授课对象对授课内容进行了安排。
高年级本科生的总学时为34学时，具体的安排为绪论1学时，测量仪器及测试技术4学时（其中实验2学时），外观调查2学时，上部结构无损检测10学时（其中实验4学时），钻孔灌注桩检测3学时（其中实验1学时），桥涵地基检测3学时（其中实验1学时），静载试验6学时（其中实验2学时），动载试验5学时（其中实验1学时）。
硕士研究生的总学时为24学时，具体的安排为绪论1学时，无损检测2学时，钻孔灌注桩检测1学时，静载试验10学时（其中实验2学时），动载试验10学时（其中实验2学时）。着重讲述静载试验和动载试验有关知识点的基本原理，对相关理论进行详细论述。要求掌握基本理论，能够对工程实践进行理论指导。
4 教学方法
无论是对本科生还是硕士研究生授课的过程中，都要做到理论联系实践，这一点从教学内容的安排中也可以得到相互的验证（每方面都开设了实验课程）。为了能够做到这一点，在课堂教学中需要充分采用多媒体手段，并且辅助大量的图片以及影像资料。同时，也需要充分利用实验环节作为课堂授课的补充和延展。实验室拥有的桥梁检测仪器数量是有限的，为了让每个学生都有机会亲自操作仪器，在实验课环节采取分组预约制。分组预约制的具体办法是在某一段时间内所有的实验课程同时开放，把学生分成4人一组，每一组学生可以根据自己的时间去预约某一个实验，预约完成后学生即可以进行相应的实验。
针对不同的授课对象，同一个知识点的授课内容各有侧重。比如，在讲述动载试验中的跳车试验时，在对本科生讲授该知识点时只是强调跳车激励类似于脉冲激励，跳车高度一般为15 cm，桥梁的自振频率采（测试到的桥梁频率）修正获得。而在对硕士研究生讲授该知识点时，则要让学生知道15 cm的跳车高度只是一个统计值。结合授课人自身的科研成果，在课堂上给学生建立单梁-车辆耦合振动模型，对跳车高度进行理论求解。桥梁的自振频率采用修正公式进行计算在很多情况下是不正确的，因为在建立该公式时并没有考虑车辆的振动特性，结合授课人发表的学术论文和科研成果对该公式进行深入剖析，给出考虑车辆动力特性情况下的自振频率与测试频率之间的联系。
对知识点进行深入剖析，培育学生的科研兴趣，激发学生的科研潜力。例如，在讲述索力测试知识点时，首先，给出索力的计算公式，然后列举实际工程中测试到的数据向学生形象的说明该公式对于长索的计算精度是可以接受的，而对于短索的测试精度则不能满足工程要求。接着对形成该公式的各种假定和影响条件进行剖析，找出导致该公式产生偏差的主要因素。阻尼器的存在是导致该公式产生误差的主要因素之一。最后，从不同角度对存在阻尼器的索力计算公式的建立过程进行理论上的尝试。在通过该知识点的学习后，学生应该知道该知识点是一个研究方向，并且了解到解决此问题的一些科研思路。
参考文献
[1] 张俊平.桥梁检测[M].人民交通出版社，2005.
