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由阳台种菜潮引发的思考-果蔬自主生长的智能阳台菜园
城市人群中兴起了一波阳台蔬菜种植潮。阳台蔬种植难度很多：浇水需要根据果蔬类型、天气状况、季节等进行不同的浇水方式；阳台光照时长很难达到果蔬需要的光照饱和点；通风与浇水不当容易引起多种蔬菜病；喷药需要做好通风处理等。此类问题阻挠了很多阳台种植爱好者持续种植。本课题基于此，设计并制作的智能果蔬阳台种植基地，其中包含根据季节和天气状况的智能自动的浇水、自动安全喷药、果蔬通风、阳光追寻等功能，并且可以通过手机APP进行基地状态监护与管理。此阳台智能种植基地若得以推广，阳台果蔬的种植将会受更多人喜爱。城市人群也会拥有健康绿色的生活，其不仅给我们带来了新鲜的果蔬，也在种植过程中起到观赏、净化空气、缓解生活压力等效
基于多传感器数据融合的极端环境工作者体征实时侦测分析预险系统
高空擦玻璃的工作者，在夏天天气炎热,高空作业极容易中暑。而此种高空作业中暑情况，又很难被他人看到，无法给予及时的救助就会很危险。此类极端环境下工作的岗位还有很多，他们经常身体会出现不良状况，严重时会有生命危险，想要保护他们工作时的身体健康需要准备特殊的身体机能检测设备。针对此想设计一套可以对极端环境工作者的身体体征实时侦测分析预险系统，保护他们的安全。 1、想要检测使用者身体的体温心率血氧肌电等信号是否处于正常状态，需要有正常范围的数据库进行对比。所以需要收集大量的各类环境下的人体体征数据，根据这些体征数据完成数据库的建立。各类环境下身体各项体征数据的库是可以随时间一直进行更新。数据越多，体征是否健康安全对比就越准确。 2、体征检测手环：其采用心率血氧传感器实时获取使用者的心率和血氧数据，使用体温传感器获取使用者的体温数据，使用肌电传感器实时获取人体肌电信号。使用这四组数据进行和数据库数据对比，判断使用者是否处于安全的体征状态。若使用者处于不正常的体征状态则启动震动片震动提醒使用者注意休息。并把危险信号发生到总控制台。 3、总控制使用mind+编程模拟，使用物联网技术从手环端获取使用者是否处于危险状态，并根据手环编号得知具体工作人员。把此信息显示在控制台显示屏上，提醒控制台的安全员前去救助。
基于联网监控摄像头结合机器视觉的走失儿童快速定寻系统
城市化不断的发展，到处是大型负责的商场、公园等。家长带着儿童游玩时经常发生儿童走失情况。针对儿童走失时间与位置的不确定性，人为的调取监控进行查询需要花费大量的时间，容易出现查找不及时、发现走失儿童位置的时效性差等问题，本课题用于解决此问题。针对儿童走失人工寻找效率低的问题，本课题使用城市中已有的联网监控摄像头结合机器视觉技术制作走失儿童快速的实时定寻系统，系统快速通过人脸数据定位出走失儿童出现场所的监控位置，把相应监控的位置信息快速同步到家长手机，指引家长前去寻找。实现走失儿童的快速定位。此系统使用手机调用附近摄像头实时定寻走失儿童，效率高，没有时间延迟。使用手机APP，方便高效。系统自动定位，保?
基于OpenCV的多舞者轨迹追踪与走位排练辅助系统
多人舞蹈的美感体现在整齐划一的动作，此也是舞蹈排练的难点。其主要体现在舞蹈动作的整齐和舞蹈站位走位整齐。本课题围绕舞蹈中站位走位排练难的问题进行了研究。 站位走位排练难主要体现在：1、舞蹈进行中老师对站位走位无法及时纠错，指导具有延迟性。2、参与排练的舞者舞感音感不同，导致走位时速度不同。3、排练的学生无法感知舞团的整体，对自身位置状态无法做出正确判断。4、排练中舞者对自身站位判断依赖附近的人。 基于以上问题本课题设计了一套可以实时追踪舞者位置，且进行判断位置是否正确并把调整信息实时反馈给舞者的系统。其主要具有以下功能： 1、使用舞台的摄像头实时拍摄舞蹈排练的画面。 2、使用OpenCV对排练画面实时处理，使用HSV色彩识别舞者走位轨迹。 3、对舞者走位轨迹进行对比分析，把站位信息反馈给绑在舞者腿上的腿带。 4、腿带根据接受的站位信息，使用绑在腿上的震动片的震动反馈给舞者进行调整站位。
课测助手-基于 mqtt 与面部识别的实时课堂测试系统
课堂上临时检测学生对新知识掌握情况是非常重要的，现在老师经常是进行抽查提问的方式去了解学生掌握情况。此方法效率低不够全面导致上课效率降低以及效果差。 根据此问题首先我针对同学校友做了问卷调查和老师的访谈，了解到老师也经常为无法即时全面的了解到学生新知识掌握程度而烦恼。学生也经常因担心同学的嘲笑而不愿意举手回答问题。双方面综合导致老师经常无法获悉学生们对新知识的掌握情况。导致上课效率降低。基于此我设计一款可以在课堂上实时和老师独自互动的答题桌。我用lasermaker设计了课桌的模型图纸，用激光切割机切割并拼搭制作。每个课桌添加四个选择按钮与一个互动LED灯，并使用ESP32进行控制。每个课桌的ESP32与老师讲台端使用物联网matt进行实时通信。学生的所有答题情况汇总在讲台端处理分析展示。供老师对了解学生掌握知识情况进行参考，学生也可以使用面部识别打开讲台端自己的答题情况进行了解。
基于肌电信号分析的饱腹状态检测腰带
体质过于肥胖有很多危害，常会造成行动不变、呼吸困难、血脂异常、脂肪肝等危害。所以减肥控制肥胖是非常必要的。而控制肥胖的重要一环是控制饮食。控制饮食需要进餐时满足七分饱的感觉。对于胃口极好的人很难留意到七分饱感觉。很容易不轻易间又吃多。所以制作可以检测使用者的饱腹状态设备，以此帮助使用者的进行合理进食规划。 使用肌电传感器测取腹部肌电信号，分析出不同饱腹情况下的电信号特征。以此制作出可以检测出饱腹状态的设备。此设备可以实时的自行分析腹部肌电信号，并得出此时的饱腹等级。然后把等级传输给显示板以灯带的形式形象地展示出饱腹等级。让使用者可以实时的直观地了解自己吃饭时的饱腹变化。 这个设备自动识别饱腹感并告知使用者。确保体质肥胖者进餐时实时了解自己的腹部状态，帮助肥胖症用于健康的饮食状态。其有着极大的应用场景，为大家保持身体健康起到辅助左右。
针对剧烈运动检测与安全事项提醒的手表设计与制作
针对剧烈运动产生的身体危害，本课题设计制作一款手表，手表具备检测运动状态、身体状态功能。以及根据检测结果给予使用者及时准确的安全事项提醒。 经调研了解到距剧烈运动中经常发生不热身就开展剧烈运动、剧烈运动后立刻停下运动、以及激烈运动后喝冰水等情况。针对这些问题设计了以下功能。 1、手表集成心率传感器、三轴重力传感器。实时检测使用者的心率、血氧饱和度、体温、步数此四项信息。 2、分析在各种运动状态中，上述第一点中的四项数据变化情况。编写可以捕捉使用者处于没有热身突然剧烈运动、剧烈运动突然停下的情况。 3、在身体机能没有达到剧烈运动标准时进行了剧烈运动，开启震动模块提醒使用者先进性适当的热身。 4、在剧烈运动时突然停下，身体心率等过高，但步数停止增加时进行震动后字幕提醒使用者缓慢降低运动强度，不能喝冰水。 此设备可以集成在现有的智能手表中，应用到喜爱运动的人群中。可以有效的减少因剧烈运动产生的各项危害运动行为，保障大家的身体安全。
基于机器视觉的爱心座位分享提醒系统
爱心座位经常被非需要帮助者使用。占用者在应该把爱心座位让给需要帮助者的时候，经常因没有及时留意到需要帮助者而没进行让座，因此常会引发一系列让座纠纷问题。 进行公交地铁的实地调研后，发现在需要帮助者上车后给予占用着适当的语音让座提醒，占用者都是愿意把座位让给需要帮助者。 基于以上结构，本课题设计一套基于机器视觉的爱心座位分享提醒系统，本系统在利用地铁上车入口原有的摄像头采集上车人员的图片信息，进行图像识别。如果检测到老弱病残孕上车，车厢内的摄像头会识别爱心座位上已坐的人，如若是普通人员，则爱心座位上的语音模块语音提醒进行让座。 此系统的使用可以解决公共场所上让座率低的问题。让没有需要帮助者在时，爱心座位也可以充分使用起来。并且减少因让座而产生的争执等。
潮汐电梯
在我国早上和傍晚的高峰期时间，地铁站人流拥挤，需要及时疏导，有些地铁站某处的换乘电梯有三部，却不能根据人流方向进行调整，造成上行或下行的拥挤问题。 本课题设计了一个能够根据实时情况调整扶梯运行方向的方案。第一根据时间进行调整，根据在人们进出场所不同时段自行设置上下行扶梯运行比例；第二手动调控，管理人员可根据场所内突发情况调整扶梯的运行方向；第三根据摄像头拍摄的图像进行人员流动识别，进行数据存储与学习，制定设计方案。 此方案可以提高自动扶梯的运行效率，减缓人流拥挤情况，让大家的出行更加智能与便捷。
基于决策树的大型封闭场所逃生智能指示系统
在酒店、超市、影剧院、体育馆等大型人员密集场所一旦发生火灾，人员会按照绿色安全通道指示牌进行逃生，但指示牌不能识别出口火灾情况，进行实时调整，这样会造成人员慌乱、拥挤而阻塞通道发生互相踩踏的惨剧，造成人员伤亡。 本课题针对封闭的公共场所设计了智慧逃生系统。当一处的烟雾报警器检测到火情时，系统会通过相应的决策算法避开着火的出口，给每个位置计算出最佳的逃生路线，室内的点阵屏指示牌会进行路线显示，并且可以根据出口火灾情况进行实时调整，帮助人员快速安全地进行撤离。 本设计对于大型封闭场所发生火灾情况非常实用，能够帮助人员快速逃生，尽可能的避免悲剧的产生。
一种基于物联网系统监测交通违章的智能头盔的设计与制作
外卖已是我们生活的一部分。外卖员为了准时送达外卖，经常会违反交通规则，如闯红灯超速等，因此引发的交通事故处处可见。所以我想设计一款智能头盔监控外卖员的交通违规行为。此智能头盔在原有的外卖头盔上添加摄像头进行人脸识别，保证一盔专属一人。在头盔上添加三轴加速度传感器进行速度监管。在每次检测到超速时，头盔上会有一个LED灯变红，五个LED灯都变红会把外卖员的违规记录在数据库中，并使用物联网技术记录在公安局终端。在头盔上安装五个LED灯。对外卖员的违规数据进行分析，在违规数据达到一定次数时，进行灯光警示。引起此外卖员附近的人的注意，进行安全避险。用此头盔监管外卖员的交通行为，可以有效的提高外卖员的交通安全保障。
盲人天眼—一种基于图像识别的斑马线方位辨别提示帽
我国为盲人出行设置了盲道，盲人主要依靠盲杖进行探路，这能够使盲人在人行路上正常走路，但是在过马路的时候，盲人不能够准确的找到斑马线，会发生盲人撞上护栏或车辆的事故。本课题设计了一顶能够识别斑马线位置的帽子。本设计主要使是哈士奇摄像头进行识别，为了精准识别安装了五个震动模块，当识别到绿灯后，五个震动模块会一起震动一秒钟；当识别斑马线时，当斑马线在正前方的时候，帽子上正前方的震动模块就会震动；当斑马线在左边的时候，帽子上左边的震动模块就会震动，以此类推。
面向残疾友人的红绿灯优化方案
根据东方财富网的调查，截止到2021年5月，我国有8500万残疾人，4400多万失能和半失能老人，占了我国人类总数的10%左右。残疾人与这些特殊老人在日常生活中会出现许多不便之处，尤其是行动方面，比如，过马路时，他们还没到达马路对面，绿灯就已经结束，通常他们站在马路中间，要等第二个绿灯亮、才能完全通过斑马线。 本课题是针对智能红绿灯的方案设计。在红绿灯上面安装一个哈士奇摄像头，使用这个摄像头识别标志性的物品：轮椅、拐杖，识别到后会自动调整绿灯时长，直至残疾人或老年人通过绿灯。该方案能够根据特殊情况调整绿灯时长，极大地方便残疾人和老年人的出行。
针对高位截瘫残疾人和老年人的智能头控轮椅设计
对于很多腿脚不方便的老年人和残疾人来说，轮椅是日常出行必不可少的物品。对于双手残疾或双手不灵活的人来说，使用市面上的普通轮椅或遥控轮椅都是困难的，所以我针对此类人群设计了一款方便他们出行的头控轮椅。本课题设计了一个用头部姿势来控制轮椅运行的装置。本研究使用三轴加速度传感器来检测头部姿势，然后使用物联网技术对轮椅进行控制，在5秒内点头两下会开启系统，摇头两下会关闭系统；当检测到轮椅摔倒会停止轮椅转动，并且蜂鸣器会进行警报，这时点阵屏不仅会显示亲属的联系方式，而且也会给亲属发送求救信息；当点头时轮椅前进，仰头时轮椅暂停等。
基于手指关键点识别的面向聋哑人的双向交流翻译器
先如今听障人士的交流沟通局限性较大，原因多位沟通人群仅限能够了解手语和表达，因此除了常规沟通外，在日常生活中听障人士遇到的问题也非常普遍，例如在商场内的购物时总会有很多交流方面的问题，针对该问题，我为听障人士与常人沟通，设计了一个双向手语翻译器。通过语音识别、语音合成系统来帮助解决问题。模型设计采用电话的造型。座机部分采用掌控板识别手势，听筒部分一段能够说话，一端能够听到手势识别后的语音。该设计使用了摄像头和mediapipe手势识别算法，语音合成、语音识别模块，和掌控版以及激光切割技术共同构成。本装置具有以下特点，智能：迎合智能科技化发展趋势；高技术性：通过摄像头实时图像捕捉，识别手势进行手语翻译，并采用高科技的语音合成器、语音识别器播报翻译内容，让听障人士沟通更加便捷；精准性：它能准确识别确认手势，并精准翻译手势内容。
基于陀螺仪的智能桨频同步装置
在赛艇运动的无舵手比赛中，桨手之间的划桨频率、节奏都出奇的一致，都是因为桨手之间都存在的深厚的默契和不间断的划桨练习。那么对于赛艇的初学者，需要花费很多的时间和精力去练习划桨培养相互默契。针对此，本项目设计并开发了一款基于陀螺仪的智能桨频同步装置的方案，拟解决初学者可以快速适应或练习赛艇的桨频同步问题。首先，本项目调研了赛艇初学者的划桨频率，其中会因为和其他桨手之间的划桨频率不同导致赛艇的速度减慢，甚至严重的会造成侧翻。其次，和其他桨手之间练习同步桨频是最困难的，故本项目基于陀螺仪的智能桨频同步装置，通过陀螺仪原理，使用三轴加速度传感器的检测物体的运动状态，结合嵌入式开发，设计了如下功能：1.先模拟划桨动作，测试出桨频的阈值范围，设定目标桨频的范围。2.根据目标桨频的范围，测试桨手在划桨期间是否有超出目标桨频，并给出提醒。促使桨手之间的桨频更多的接近于一致，可以更有效地去训练赛艇。经测试，该智能桨频成功实现了上述功能，桨手在相较普通划桨的练习中，利用实时桨频和设定桨频的桨频同步的准确率上提升了66%。
节水神器—一种多触发模式的精准出水节水系统的设计与研究
生活中用水中，经常会出现忘记或无法及时关闭水龙头导致的水资源浪费情况，以及很多需要定量出水的情况无法精准控制水量导致的水资源浪费情况。本课题研究了解经常忘记关闭水龙头的场景以及原因、了解定量出水的情况和其带来的水浪费情况。并制作一款的可以多触发模式的定量出水的水龙头解决此类问题。1、可以进行0ml至100L的定量出水装置。2、装置的其调节的最小刻度为0.01L。3、设计友好的操作反馈界面。经测试此装置可以彻底解决忘记关闭水龙头的问题，解决此问题的水浪费情况。此装置的定量出水应用场景很广，出水误差小。平均每周每人可以节水5L左右。若此装置商用化，即可每年为社会带来大量的水资源节省。不会出现忘记关水龙头等情况。可以满?
基于机器视觉的多场景个性化语音播报出门提醒装置
出门经常遗忘钥匙、笔记本等物品在现如今快节奏的生活状态下是经常出现的。出门小物品的遗忘有时也会带来大的危险。如没带钥匙不能及时更换临时的衣服导致发烧等。基于此，本课题设计了一款基于机器视觉的多场景个性化语音播报出门提醒装置。首先，展开了关于出门遗忘问题展开调研，了解用户对多场景和个性化出门提醒的需求情况。并了解现有出门提醒产品的情况。综合分析后设计了本课题装置的功能主要包含以下几点：1、使用人脸识别技术对出门人员进行识别，从而进行个性化语音提醒设计。2、使用物联网技术获取日期和天气状况，从而进行多场景的语音提醒设计。3、提醒方式采用语音播报的形式方便出门成员获取提醒信息。4、装置的外形结构使用激光切割椴木
宝宝健康卫士—婴儿玩具紫外线蒸汽消毒箱
研究表看不见的细菌病毒是引发儿童败血症，化脓性关节炎，传染性心内膜炎等健康疾病的幕后元凶。而儿童玩具是最容易滋生此类细菌的物品，儿童玩具也是婴幼儿接触最频繁的物品。现有的玩具消毒柜产品功能单一，无法满足多种材质类型的玩具消毒。基于此，本课题设计了一款婴儿玩具紫外线蒸汽消毒箱。其功能包含紫外线、臭氧、高温蒸汽三项杀毒消菌功能，并配备可移动消毒箱分割板用于区间灵活划分以及可拆卸玩具挂架增加玩具有效消毒面积。原型机制作中结构制作采用了lasermaker激光切割技术以及玩具挂架采用3D模型设计。控制硬件部分采用UNO主板配合按钮、电位器旋钮、显示屏。对原型机进行了功能测定实验以及挂架性能测定实验。此消毒箱可以达到设计的预期，可进行三?
基于人工智能技术的驾驶疲劳反馈系统的设计
随着我国公路交通的发展以及人民生活水平的不断提高，越来越多的家庭采用私家车为出行方式，相比酒后驾驶等危险驾驶行为，疲劳驾驶带来的交通安全问题不容忽视。针对此本项目设计制作一套检测长途开车的司机的疲劳程度并及时提醒提神的系统。解决一定程度上疲劳驾驶所带来的安全隐患。首先我调研了驾驶司机的疲劳的行为反馈情况，哈气、眨眼是比较常见的状况。基于此运用Dlib库的图像识别技术，通过分析人脸关键点技术寻找打哈欠与眯眼过程中的关键点变化规律，以此进行疲劳等级评定。方向盘上制作提醒装置，根据疲劳评定等级触发相应的提醒，及时有效的帮助到驾驶员。经测试，此疲劳驾驶提醒系统实现了上述功能。此项设计能够准确的获取驾驶员的疲劳等级，并可以
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