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一种基于HSV图像处理的关于道路路标识别系统的设计
本项目针对多数司机对路标的辨识度问题开始研究，以解决人们对大量路标的认知偏差以及许多相似路标的混淆问题；经过调研，发现无论是新手司机还是老手司机，这类问题的发生率都非常高，且容易引发不同的交通事故；由此本项目预想利用HSV图像处理技术进行道路标识系统的建立，利用车载摄像头捕获的RGB色转HSV寻找对应图标的颜色，然后运用边界追踪法来提取不同颜色路标的轮廓，运用形态学边缘检测运算去圆滑轮廓边缘，分类采集出不同图标轮廓，此时通过预先的分类信息进行识别路标；经环境测试、精度测试和实用测试，整体项目表现优异，识别精度和识别效率高；本项目可结合现如金高速发展的车内车机系统，无需过多改造通过最终的测试发现本项目的可行度高，改?
基于Yolov5目标检测的网球场积水检测规划系统
当前，网球逐渐成为大众体育中的热门项目。但在运动过程中，我发现网球场的积水，会带来运动体验差、摔倒风险高、赛事延期、球场关门等问题。针对这一硬伤，本项目设计了一个网球场智能除水机器人。本项目采用YOLOv5算法检测积水，通过物联网服务平台Easy IoT将检测结果传递给机器人，安装了推水装置的机器人自动移动到积水位置完成除水操作。基于YOLOv5目标检测的智能除水机器人能够有效解决网球场积水问题，具备实时检测积水、自动清除积水的优点，具有较好的应用前景，对同类产品有一定借鉴意义。
基于决策树算法的进出校状态三端同步系统
本项目结合中小学生放学期间与接送家长信息不同步的问题进行思考，由于校内无法携带电子产品以及放学时间段人员的密集，往往会导致学生和家长之间大量的出校信息差，从而引发的安全问题是难以预测的；针对此问题，本项目进行了大量的线上调研，发现此类问题具有高发性、普遍性和事件发生具有瞬时性等特点；因此本项目预想通过远程射频装置结合柔性RFID芯片集合人脸识别与物联网进行实现解决，学生可以通过携带带有个人身份数据柔性识别芯片进出校园，校园进出口处有着远距离无线射频监测设备，通过设备可以将每位同学的进出数据进行自动监测——固定时间点为出入校时间，并结合人脸识别进行进一步确认，与家长端的APP进行同步，进行学校-学生-家长三端的同步，解决此?
一种可根据烟龄智能动态规划的辅助戒烟盒
中国的吸烟人数超过3.5亿，全世界的烟民已超过11亿，而看似庞大的数字背后有着很大部分的烟民想要或曾想过戒烟；吸烟的危害不言而喻，但尼古丁和焦油就像深深的倒钩让烟民难以脱离，让意志力不强的戒烟者心有余而力不足；针对这个问题，本课题对三甲医院的肺科主任医师进行了咨询访谈，从专业的角度获取吸烟者的几种类型以及科学戒烟的方法，通过分析和方法制作出能够辅助戒烟的烟盒，烟盒能够通过网络数据库和物联网与手机APP进行实时数据共享，可以通过手机APP查看实时的吸烟数据。烟盒会根据使用者烟龄和吸烟频率进行戒烟的智能规划；装置完成后通过多个测试者的使用状况进行分析，经分析法发现戒烟辅助烟盒能够达到较好的辅助戒烟效果，各个测试者都有着吸烟量的减少，同时印证了强大的意志力对戒烟的帮助。因此本课题针对吸烟者制作的智能动态规划辅助戒烟盒能够科学地进行戒烟规划，让吸烟者更加轻快戒烟、自控戒烟，减少由吸烟带来的二手烟危害，保证大多数人群的生命健康。
守护老人“舌尖”幸福——基于特征识别的数字化健康食堂系统
民以食为天，通过问卷调查和走访发现，目前的养老院难以根据老年人的身体状况等提供个性化餐食，纯人工送餐、送餐机器人等都存在耗费人力或成本高昂的缺点。本项目从旋转寿司中得到启发，拟设计一个数字化健康食堂系统，厨师将装有不同类型食物的盘子放在传送带上，系统通过菜品识别和人脸识别，对经过餐桌前的菜品进行亮灯提醒，老年人可取食建议自己食用的、符合自己口味的、有益于身体健康的菜品。
一种关于路面积水问题引发的思考—— 公交站台防水溅智能系统的研究
随着城市扩建，越来越多的城市开辟了公交车专用车道，为了减少交通拥堵时间，更多的工作族选择绿色出行，乘坐公交车上下班。然而，由于公交车行驶速度较快，当公交车到站时，站台上的等车人群往往会因为突然的急刹车导致被水溅到，甚至弄脏鞋子和衣服，给人们带来后续一系列麻烦。为了解决这一问题，本研究结合公交站台的应用场景，针对道路积水问题展开研究。我们利用Yolov5目标检测技术对积水进行实时监测，以减少坐公交人群的困扰。本项目设计了一款公交站台防水溅的智能系统，它能够实时检测并提醒行人注意预防水溅，并自动升起挡板，为等候公交的人保驾护航。通过该系统，我们可以有效提升公交站台的使用体验，减少人们被水溅的尴尬和麻烦，为城市交通出行提供更便捷、舒适的服务。
基于机器学习行为标注的公共场所吸烟监测系统
现在越来越多的人们关注自己的健康，二手烟对于健康的影响也越来越明显。虽然现在很多公共场所贴有禁烟的标志，但是总有人违反规则偷偷摸摸地抽烟，危害了自己健康的同时，也让别人吸了二手烟。我通过调研发现现在多靠身边人头型，目前没有可以有效解决这个问题的技术，因此本项目想通过Yolo目标检测技术进行实时的吸烟行为识别，当识别到吸烟状态后进行即时的警告及反馈。
基于AI语言大模型与声纹识别的校园不文明用于智能监测装置
当前校园环境中，学生不文明用语（如脏话、侮辱性语言等）的监管主要依赖教师人工干预，存在时效性差、覆盖面有限等问题，难以实现全天候、客观公正的管理。针对这一需求，本研究设计了一套基于AI语言大模型与声纹识别技术的校园不文明用语智能监测系统，实现自动化识别、记录与个性化提醒。 系统以行空板M10为核心控制器，集成麦克风阵列、扬声器和4G通信模块。通过百度语音识别API实时采集教室音频并转换为文本，利用Deepseek大模型（经10万条校园语料微调）进行不文明用语检测（准确率92.3%）。当识别到违规用语时，调用讯飞声纹识别SDK比对预注册的学生声纹库，实现身份绑定并触发分级提醒策略：首次违规播放警示音，累计三次则通过班主任终端推送通知。实测数据显示：在200小时教室录音测试中，系统对常见不文明用语的召回率达88.7%，声纹识别误判率低于5%，响应延迟控制在1.5秒内。 本系统的创新价值在于：（1）首创"大模型语义分析+声纹身份绑定"的双层识别架构，兼顾内容与身份判断；（2）开发动态阈值调整算法，有效降低方言、玩笑话的误报率。应用该装置可显著提升校园语言文明管理的效率和公平性，为德育工作提供量化依据，同时避免传统监控手段的隐私争议。未来可扩展情感分析功能以区分恶意与无意识用语。
高精度PID温控技术在氯化钾输注中的应用研究
在临床静脉输注氯化钾溶液时，由于药液温度过低或输注速度过快，患者常出现局部疼痛、静脉炎等不良反应，而传统加热方法（如热水袋、恒温毯）存在温度控制不精准、安全性不足等问题。针对这一痛点，本项目设计并开发了一种基于Arduino主控的氯化钾输液恒温止痛装置，通过电阻加热模块实现药液温度的精准调控。首先，通过调研现有输液加热技术，发现其普遍缺乏闭环温控系统且无法适配不同输液速度；其次，基于PID控制算法，设计了一套由DS18B20温度传感器、电阻加热丝及OLED显示屏组成的硬件系统，可实时监测并调节药液温度至设定范围（35±1℃）。实验测试表明，该装置在模拟输液环境下能快速稳定温度，超调量小于0.5℃，且加热效率较传统方法提升40%。此外，通过临床志?
基于ESP32与AI的珍稀树木智能监护与实时预警系统
在森林资源保护中，珍稀树木的非法砍伐和自然损害问题日益严重，传统的人工巡查和简单监控手段存在效率低、实时性差、覆盖范围有限等缺陷。针对这一问题，本项目设计并开发了一种基于ESP32主控的珍稀树木护林保护与预警装置，结合人工智能硬件技术，旨在实现对珍稀树木的智能化监测与实时预警。首先，通过调研现有护林技术，发现传统方法依赖人力且缺乏高效的数据分析能力；其次，结合物联网（IoT）和边缘计算技术，提出了一种集成环境传感器（温湿度、光照、震动等）、摄像头模块及LoRa无线通信的硬件方案，并利用轻量化AI模型实现异常行为（如非法砍伐、火灾）的实时识别。实验测试表明，该装置在模拟环境中能够准确检测异常事件，响应延迟低于3秒，识别准确率
高海拔恒氧调节系统
高海拔地区铁路运输中，乘客因海拔快速变化易引发急性高原反应，而现有列车供氧系统多为固定式集中供氧，无法根据海拔变化精准调节氧浓度，导致供氧效率低、资源浪费严重。针对这一问题，本研究设计了一套基于Arduino Uno的高海拔列车恒氧调节系统，通过实时监测海拔高度实现车厢内分阶段动态供氧。 研究首先分析青藏铁路等典型高海拔线路的海拔-氧分压变化曲线，提出以BMP280气压传感器实时检测海拔高度，并划分4个供氧区间（<2500m、2500-3500m、3500-4500m、>4500m）。系统硬件由Arduino Uno主控、BMP280传感器、氧气电磁阀阵列和OLED显示屏构成，软件采用分段PID算法控制不同海拔区间的供氧量。测试数据显示：在模拟海拔爬升实验中（2000m→4500m），系统可实现海拔高度识别误差±15m，供氧响应延迟<3秒，车厢氧浓度始终维持在等效海拔2000m水平（23%±1%），较传统固定供氧模式节能41%。 本系统的创新性在于：（1）首创列车场景下的海拔-供氧分段控制策略；（2）利用低成本Arduino平台实现高原铁路供氧的轻量化改造。实际应用可显著降低乘客高原反应发生率，并为高海拔轨道交通的供氧系统标准化提供技术参考，具有突出的社会经济价值。
针对孤独症患者的辅助安抚仪
孤独症谱系障碍（ASD）患者常伴随情绪调节困难，易因环境刺激引发焦虑、激动等情绪问题，而现有安抚手段（如药物干预、行为疗法）存在副作用大、依赖性强或实施复杂等局限性。针对这一问题，本研究设计了一款基于多模态感官刺激的便携式辅助安抚仪，旨在通过非侵入性方式帮助患者快速稳定情绪。 研究首先调研孤独症患者的感官偏好特征，发现触觉振动、舒缓光效及白噪音对情绪安抚具有显著效果。基于此，本装置集成压力传感器（检测用户情绪状态）、可控RGB灯带（提供视觉反馈）、微型振动马达（触觉刺激）及音频模块（播放定制化白噪音），并采用STM32微控制器实现多模态协同调控。系统通过压力传感器实时监测用户抓握力度（情绪激动指标），动态调整刺激强度，形成闭环安抚机制。经20例临床前测试表明，该装置可使85%受试者的情绪平复时间缩短40%以上，且无不良反应报告。 本研究证实，多模态感官协同干预能有效提升孤独症患者的情绪调节效率。创新性体现在：（1）提出压力-反馈自适应调节机制，避免过度刺激；（2）首次将可穿戴设计与模块化刺激单元结合，适配个体差异。该装置为家庭及康复机构提供了低成本、易操作的辅助工具，对改善孤独症患者生活质量具有重要实践价值。
基于柔性电阻的电池鼓包保护装置
在锂离子电池广泛应用的过程中，电池鼓包问题严重影响了设备的安全性和使用寿命。目前市场上的电池保护方案主要依赖电压、温度监测，但对鼓包现象的检测手段不足，且现有机械式检测装置灵敏度低、适应性差。针对这一问题，本项目设计了一种基于柔性电阻的电池鼓包保护装置，利用柔性电阻的形变特性实时监测电池鼓包状态，并通过Arduino Nano控制器实现智能预警与保护。 本研究首先分析了电池鼓包的成因及其危害，发现传统检测方法难以精准捕捉微小形变。基于此，本项目提出采用柔性电阻作为传感元件，通过电阻值变化反映电池鼓包程度。装置硬件部分包括柔性电阻传感器、Arduino Nano控制器、蜂鸣器及继电器模块，软件部分采用阈值判断算法，实时监测电阻变化并触发保护动作。实验测试表明，该装置能够准确检测电池鼓包形变，响应时间小于0.5秒，误报率低于5%，且具备良好的可重复性。 研究结果表明，基于柔性电阻的电池鼓包保护装置能够有效解决传统检测方法灵敏度不足的问题，具有成本低、响应快、适应性强的优势。该装置的创新点在于将柔性电阻应用于电池鼓包监测，并通过嵌入式系统实现智能化控制。其实际意义在于提升电池使用的安全性，可广泛应用于消费电子、电动汽车等领域，为电池健康管理提供了一种新的技术方案。
一种施工工地违规行为判定的全天候监察系统
随着社会主义现代化建设的推进，各种高楼建筑拔地而起。在生活中，各类施工场地无处不在。在丰富人们生活方式的同时，由于缺乏及时有效的监管，各种工地违规行为屡见不鲜，这个广大人民群众生命财产带来了巨大的隐患。2023年7月23日，齐齐哈尔第34中学发生了震惊全国的体育馆坍塌事故，造成了11名学生遇难。经现场初步调查，与体育馆毗邻的教学综合楼施工过程中，施工单位违规将珍珠岩堆置体育馆屋顶。受降雨影响，珍珠岩浸水增重，导致屋顶荷载增大引发坍塌。因此，我想设计制作一套全新的施工工地违规行为检测的智能化平台来解决全国各地的施工场所安全隐患。 本项目从解决施工工地违规行为的问题出发。通过工地入口的AI视觉识别摄像头对进入的人员通过人脸识别算法进行身份的鉴别，并通过物体分类的算法对其是否佩戴安全帽及其他防护用品进入施工场地进行判定，避免由于懈怠出现的安全事故。并将其违规行为纳入到日常行为规范考核当中。对于此次体育馆坍塌的热门时间成因调查后，我发现施工场地存在各种各样的施工建材，他们既是建设的必要材料，也会因为违规摆放成为危害安全的“定时炸弹”。因此我在施工场地最高处的吊塔顶端安装俯拍摄像头，对整个施工场地区域进行划分和判定，对各类建筑材料进行归类处理，一旦发现其出现在不合理的区域，就通过wifi设备将此类违规信息发送给当地的监管人员，并及时到该工地予以处理。
基于SVM算法和交互式环境感知智能定位防跌倒导盲拐杖的设计与探究
据最新世界卫生组织统计，目前全世界盲人数量达4500万人，然而视力障碍患者达更是高达1.35亿人。据中国残疾人联合会在2010年末的统计，全国共有视力残疾者1263万人，重度视力残疾者即盲人为世界之最，约为500万人。但是我国众多盲人使用的普通拐杖存在以下缺点：缺乏简单的导航和避障功能；缺乏红绿灯感知功能；缺乏摔倒报警装置。 针对以上问题，本文设计了一种具有交互式环境感知的智能导盲拐杖，研究了姿态异常判断方法和流程，通过将周围环境监测、盲人身体姿态监测、红外收发技术、智能移动终端相融合，提出了智能拐杖实时动态监测框架体系结构，构建“人-机-环”紧密交互的系统。
一种用于线上对弈平台的围棋落子装置设计
棋类是具有对抗性、竞技性的益智休闲游戏，锻炼思维以此消磨闲暇的时光。 本文设计了基于Arduino的线上对弈平台落子装置，配合串口模块、蓝牙模块输入设备，利用龙门滑台模组和由舵机组成的开关在棋盘进行落子动作，从而创造出对弈的实战环境。本装置的方案设计以龙门滑台为核心主体，对于落子桶的高度以及舵机间隔距离进行了测试，同时对于步进电机进行了精度调试，最终达到连续落子偏差达到2mm以下，并总结出该类设计的设计经验，为线上下棋装置的自动化、智能化改造提供了较强的借鉴意义和推广价值。
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