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树莓派自动分类垃圾桶的设计

福建电脑 2025年第01期 90-93页

作者：华玉峰吴乃宁张茜茜谢文茂刘豪新疆农业大学计算机与信息工程学院

为解决生活垃圾利用效率低和分类准确率不足的问题，本文设计了一种基于树莓派的自动识别分类垃圾桶。系统以树莓派为运算核心，采用MobilenetV2迁移学习作为图像识别模块，并采用两个舵机作为自动分类模块，同时添加ThingsBoard物联网... 详细信息

为解决生活垃圾利用效率低和分类准确率不足的问题，本文设计了一种基于树莓派的自动识别分类垃圾桶。系统以树莓派为运算核心，采用MobilenetV2迁移学习作为图像识别模块，并采用两个舵机作为自动分类模块，同时添加ThingsBoard物联网平台，以便于人员后台管理。测试的结果表明，该设计可对生活中常见的四大类垃圾进行分类，光照条件较好和光照较弱时，准确率分别达到87%和81%以上，具备一定的应用价值。

关键词：垃圾分类树莓派垃圾桶物联网平台

基于树莓派的农田表土层土壤容重检测系统研究

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农业机械学报 2021年第S01期52卷 329-335,376页

作者：李民赞任新建杨玮孟超王炜超中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083

设计了一种基于树莓派的表层土壤容重检测系统,利用易于获取的土壤表面图像特征对表层土壤容重进行预测。提取图像的Tamura纹理特征以及图像的分形维数特征。经过验证,Tamura纹理特征中的粗糙度、对比度、方向度以及图像分形维数特征与... 详细信息

设计了一种基于树莓派的表层土壤容重检测系统,利用易于获取的土壤表面图像特征对表层土壤容重进行预测。提取图像的Tamura纹理特征以及图像的分形维数特征。经过验证,Tamura纹理特征中的粗糙度、对比度、方向度以及图像分形维数特征与土壤容重的相关性较高,相关系数分别为-0.754、-0.799、-0.806、-0.849,因而选用这4个参数作为预测模型输入。分别采用SVM回归模型和GRNN回归模型以及基于SVM、GRNN的Bagging集成模型对土壤容重进行预测。基于SVM、GRNN的Bagging集成模型预测结果同环刀法得到的结果进行相关性分析,决定系数R^(2)达到0.8641,预测结果的平均绝对误差(MAE)达到了0.0316 g/cm^(3),相对单一SVM回归模型和单一GRNN回归模型具有更好的预测结果。基于树莓派的农田表土层土壤容重检测系统的田间实时测量结果显示测量的平均绝对误差(MAE)为0.0412 g/cm^(3),满足了田间精准、快速检测的要求。

关键词：土壤容重树莓派 Bagging模型数字图像 Tamura纹理特征

基于树莓派和视觉图像的钻井振动筛倾角调节系统

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工程设计学报 2024年第2期31卷 254-262页

作者：侯勇俊贾文俊刘博文吴先进西南石油大学机电工程学院四川成都610500 石油天然气装备技术四川省科技资源共享服务平台四川成都610500 中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司成都天然气化工总厂四川成都610213 宝石机械成都装备制造分公司四川成都610052

目前,我国的钻井振动筛均采用人工监测筛面固液分离状态和手动调节筛面倾角的方式进行操作,无法实现自适应工作,常常出现钻井液“跑浆”现象。针对这一问题,提出了一种基于树莓派和视觉图像的钻井振动筛倾角调节系统。该系统以树莓派及... 详细信息

目前,我国的钻井振动筛均采用人工监测筛面固液分离状态和手动调节筛面倾角的方式进行操作,无法实现自适应工作,常常出现钻井液“跑浆”现象。针对这一问题,提出了一种基于树莓派和视觉图像的钻井振动筛倾角调节系统。该系统以树莓派及专用摄像头、电机驱动板和2台步进电机为硬件平台,搭载基于OpenCV和改进AlexNet模型开发的图像识别软件,用于实现钻井振动筛的筛面固液分离状态视觉检测与筛面倾角自动调节。首先,根据钻井振动筛固液分离过程中液相终止线的位置特征,将采集的筛面图像分为正常、少浆和跑浆状态三种类别,并构建筛面图像数据集。然后,使用TensorFlow平台搭建基于迁移学习的AlexNet模型,以实现钻井振动筛的筛面固液分离状态的自动识别。最后,基于识别结果,由树莓派的GPIO(general purpose input/output,通用型输入/输出)接口控制2台步进电机同步工作,以实现钻井振动筛的倾角调节。结果表明,所设计的倾角调节系统对筛面固液分离状态的识别准确率达到97.33%,响应时间约为1.5 s,可满足钻井振动筛的倾角调节要求。该倾角调节系统设备体积小,成本低,且便于调试与维护,可有效提高钻井振动筛的自动化水平。

关键词：钻井振动筛树莓派倾角调节系统 AlexNet模型图像识别

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树莓派教育应用:儿童编程能力培养的新途径

现代教育技术 2015年第10期25卷 113-118页

作者：姚鹏阁颜磊杨阳郭光武郭玉翠华南师范大学教育信息技术学院广东广州510631 海南大学网络与教育技术中心海南海口570228

树莓派是由英国树莓派基金会开发的一款用于刺激学校电脑科学教育的单板机电脑。近年来,通过树莓派提升儿童对编程的学习兴趣并培养学生的编程能力,成为了国外学者关注的热点领域之一。文章从树莓派原理及发展现状、国际儿童编程能力培... 详细信息

树莓派是由英国树莓派基金会开发的一款用于刺激学校电脑科学教育的单板机电脑。近年来,通过树莓派提升儿童对编程的学习兴趣并培养学生的编程能力,成为了国外学者关注的热点领域之一。文章从树莓派原理及发展现状、国际儿童编程能力培养现状以及树莓派教育应用前景分析等三个维度对树莓派的教育应用进行深入探讨。研究认为,树莓派在教育中的合理应用将对我国儿童编程能力培养产生积极作用:首先,将一定程度上缓解我国计算机编程教育经费投入难题;其次,有助于创造新颖的教学内容,更具时代性和实用性;最后,有助于实现编程教育教学法向知识深化和知识创造的转变。文章还对树莓派教育应用进行了初步探讨,以期对改善我国编程教育现状、促进儿童编程能力培养产生积极的推动作用。

关键词：树莓派教育应用编程能力儿童

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基于树莓派及深度学习的柑橘识别系统设计

中国农机化学报 2022年第9期43卷 131-136页

作者：陈品岚张小花朱立学李浩林仲恺农业工程学院机电工程学院广州市510225 仲恺农业工程学院自动化学院广州市510225

随着现代农业技术的发展,柑橘的生产与采收自动化是必然趋势,而柑橘的目标识别是实现采摘自动化的重要环节。提出一种基于树莓派的柑橘识别系统,以树莓派作为软件程序平台,应用Python语言构建卷积神经网络模型,利用TensorFlow平台实现... 详细信息

随着现代农业技术的发展,柑橘的生产与采收自动化是必然趋势,而柑橘的目标识别是实现采摘自动化的重要环节。提出一种基于树莓派的柑橘识别系统,以树莓派作为软件程序平台,应用Python语言构建卷积神经网络模型,利用TensorFlow平台实现柑橘的识别。通过机器视觉采集柑橘树的相关数据,结合深度学习算法,对柑橘树上的柑橘进行识别及计数。经过测试,识别正确率约为92.4%。此外,利用GPS模块进行识别位置定位,确定区域内的柑橘密度及使用光照强度传感器测量环境光照强度对图像进行直方图均衡化处理,降低光照对柑橘识别的影响。

关键词：树莓派柑橘识别卷积神经网络 TensorFlow

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基于树莓派平台的柑橘智能识别与采摘

中南林业科技大学学报 2023年第8期43卷 192-201页

作者：杨环宇黄文静李义华段小刚康思宇王子怡罗肖媛蒋勉中南林业科技大学材料科学与工程学院湖南长沙410004 中南林业科技大学物流与交通学院湖南长沙410004 中国科学技术大学大数据学院安徽合肥230026 中南智能湖南工业4.0创新中心湖南长沙410017 佛山科学技术学院机电工程与自动化学院广东佛山528000

【目的】基于树莓派平台,设计轻便式的柑橘智能识别与机器人采摘,为柑橘采摘减轻劳动力与机械智能化提供理论与实验依据。【方法】制作柑橘数据集,使用深度卷积神经网络(YOLOv4-tiny)验证柑橘数据集的有效性,同时在电脑上离线训练好YOLO... 详细信息

【目的】基于树莓派平台,设计轻便式的柑橘智能识别与机器人采摘,为柑橘采摘减轻劳动力与机械智能化提供理论与实验依据。【方法】制作柑橘数据集,使用深度卷积神经网络(YOLOv4-tiny)验证柑橘数据集的有效性,同时在电脑上离线训练好YOLOv4-tiny柑橘识别模型;基于树莓派平台,嵌入YOLOv4-tiny模型,设计柑橘智能识别系统;建立五自由度机械臂运动学模型与轨迹规划函数,嵌入树莓派平台。使用树莓派开发板、一个摄像头以及小型五自由度机器人,手动启动树莓派中的YOLOv4-tiny模型,系统自动完成柑橘识别与采摘,具体步骤为:调用OpenCV开启摄像头,将摄像头采集到的视频转换为Im格式,并输入YOLOv4-tiny模型中,模型识别出待采摘柑橘的位置,机械臂再进行实际采摘。【结果】深度卷积神经网络(YOLOv4-tiny)模型对橘子二维坐标识别率为98%,嵌入树莓派后,结合目标到相机距离相似三角形计算法,能准确识别柑橘位置三维坐标(-3.2,19.7,16);驱动机械臂到达位置坐标后,再令夹持器夹紧并摘取柑橘,先后共调试80次,得到机械臂运动最佳时间为1000ms、夹持器末端采摘动作的最佳运动时间为500ms,末端夹持器摘取的平均角度为-60度,这样采摘时速度合适也不会发生抖动;进行了20次采摘测试,平均成功摘取率达到了90%以上。【结论】基于树莓派平台设计的柑橘深度识别与采摘系统,能实现柑橘三维位置坐标的识别并准确采摘,为机器人柑橘采摘的智能化提供了一定的理论基础与实验借鉴。

关键词：深度卷积神经网络(YOLOv4-tiny) 树莓派机械臂运动学轨迹规划

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树莓派状态监测机器人设计

树莓派状态监测机器人设计

作者：吕庆明哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

石油化工装置转动设备状态监测是预知性维修工作的关键环节,通过状态监测可及时发现早期故障及隐患,以便采取相应措施避免相关重大事故的发生。状态监测结果可以作为设备检修或检修计划的参考,有助于管理人员确定合理的故障检修时机及项... 详细信息

石油化工装置转动设备状态监测是预知性维修工作的关键环节,通过状态监测可及时发现早期故障及隐患,以便采取相应措施避免相关重大事故的发生。状态监测结果可以作为设备检修或检修计划的参考,有助于管理人员确定合理的故障检修时机及项目,合理延长设备的使用寿命和降低维修费用,也可以为提高设备性能而进行的技术改造及参数优化提供数据和信息。机器人是机械和电子技术的结合体,机器人技术近些年发展迅速,以隶属于中国科学院的新松机器人自动化股份有限公司为代表的国内外高科技机器人企业,开发出了AGV(自动导引车)、AUV(无缆水下机器人)、工业焊接机器人、变电站巡检机器人等多种形式的机器人产品,而转动设备状态监测机器人现在还没有出现。机器人控制器是机器人最为核心的部件之一,目前多为整体封装的计算机电控系统,一般不具有开源性,不适合进行功能的拓展,而以树莓派作为机器人主控制器具有很多优势,且以树莓派为控制器的机器人模型目前已经出现,而以树莓派为控制器的状态监测机器人还没有出现。综上所述,本文设计了一种基于树莓派的石油化工企业用多功能状态监测机器人,该机器人复合了移动机器人、状态监测、故障诊断、远距离遥控、视频传输、卫星定位、自动导航等技术,可以代替操作工人或管理人员在石油化工装置中进行设备视频巡检、转动设备状态监测、可燃气监测报警、设备简单故障排除、事故应急处置等工作,具有自动充电、夜间照明、频闪测速、超声波避障、红外线测温、加速度传感器测振、与现场人员对讲、收发电子邮件及工作票证打印等功能。此机器人可扩展安装多种传感器及功能模块,操作者可以远程登陆机器人控制系统,执行特定的工作程序。机器人整体采用防爆设计,将成为现代化石油化工企业的得力助手,减轻相关人员的工作量及受现场环境条件的不良影响,一定程度上提高石油化工企业运营效率。本文综合运用机械、电子、传感器、计算机及计算机辅助设计等技术,全面完成了树莓派状态监测机器人的机械结构设计、动力系统设计、控制系统设计、远程通信及遥控系统设计、状态监测功能设计等工作。

关键词：树莓派状态监测机器人

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基于Flask与树莓派的智能交通控制平台

现代电子技术 2018年第13期41卷 88-91页

作者：都飞翔杨静史健芳太原理工大学信息工程学院山西太原030024 太原理工大学信息中心山西太原030024

针对目前智能交通发展迅速,功能扩展要求较高,一般框架搭建的智能交通控制平台功能较为单一,提出基于Flask框架的智能交通控制平台。Flask是随着Python兴起的一种小型可扩展框架,功能可根据相应的扩展包进行扩展,从而构建B/S模式智能交... 详细信息

针对目前智能交通发展迅速,功能扩展要求较高,一般框架搭建的智能交通控制平台功能较为单一,提出基于Flask框架的智能交通控制平台。Flask是随着Python兴起的一种小型可扩展框架,功能可根据相应的扩展包进行扩展,从而构建B/S模式智能交通控制系统。该控制系统可以通过IPv4或IPv4映射后的IPv6地址进行Web访问登录,并进行方案选择,数据查询与控制进行多线程独立分开,互不影响,从而更加便捷地实现双协议远程控制。

关键词： Flask 智能交通树莓派 B/S 远程控制多线程

基于树莓派的数传电台数据传输系统设计与实现

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火力与指挥控制 2018年第11期43卷 128-132,137页

作者：陈昕朱彤李贤烈西安电子科技大学西安710071 西安通信学院西安710106

针对战场环境下信息资源的传输需要,设计了基于树莓派的数传电台数据传输系统。该系统采用开源的树莓派为基础硬件平台,采用Debian操作系统,配置了防火墙、路由、VPN、SSH等,通过与数据电台、移动网络连接,实现了脱网条件下移动终端与... 详细信息

针对战场环境下信息资源的传输需要,设计了基于树莓派的数传电台数据传输系统。该系统采用开源的树莓派为基础硬件平台,采用Debian操作系统,配置了防火墙、路由、VPN、SSH等,通过与数据电台、移动网络连接,实现了脱网条件下移动终端与服务器的访问,可满足企业OA、私有云存储、军事维基百科等应用服务。

关键词：树莓派数传电台防火墙 VPN