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题名基于机器视觉的悬臂式掘进机机身位姿检测系统
被引量：77
- 1
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作者
杜雨馨
刘停
童敏明
董海波
周玲玲
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机构
中国矿业大学信息与电气工程学院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第11期2897-2906,共10页
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基金
国家高技术研究发展计划(863)资助项目(2012AA062104)
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文摘
针对矿井巷道自动掘进的需求,为矿用悬臂式掘进机构建了一套机身位姿实时检测系统。该系统以十字激光器与激光标靶为信息来源,通过对标靶上十字光线成像特征的分析,建立了掘进机机身位姿空间解算模型。该模型利用机身与十字激光面的空间关系,使用空间矩阵变换方法,得到机身相对于巷道的三轴倾角以及在巷道断面上的偏离位移,实现了掘进机机身位姿的自动实时检测。最终,在实验室条件下,搭建了机身位姿自动检测试验平台,模拟掘进机在巷道内的姿态,试验结果表明：测量范围在2~100 m时,系统的角度测量误差在0.5°范围内,位移的检测误差小于20 mm,能够满足巷道施工过程中掘进机机身位姿自动、精确、实时测量的要求。
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关键词
机器视觉
悬臂式掘进机
位姿检测
图像处理
定位系统
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Keywords
machine vision
boom-type roadheader
pose measurement
image processing
location system
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分类号
TD421.5
[矿业工程—矿山机电]
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题名高速铣削-激光切割机床数控加工高精度控制技术
被引量：2
- 2
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作者
任忠先
张杰
魏国丰
杜雨馨
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机构
黑龙江工程学院
徐州工程学院
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出处
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024年第8期208-212,共5页
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基金
黑龙江省教育厅科学技术研究项目(No.12531560)
江苏省高校自然科学研究面上项目(No.20KJB510050)。
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文摘
激光切割机铣削过程中会因工件变形导致表面出现凹凸不平或波浪状,表面局部区域高低不等,致使机床的浮动轴偏离实际运动轨迹,影响工件铣削加工的质量。为此,提出一种高速铣削-激光切割机床数控加工高精度控制技术。采用运动学理论、矩阵转换函数建立激光切割机床运动数学模型,利用PLC控制器、伺服驱动器及电机等搭建激光切割机床高速铣削加工控制模型,使用负反馈控制算法、位移误差函数控制机床铣削加工浮动轴运动,即当浮动轴执行上浮或者下浮运动时,若浮动轴运动轨迹偏离预设轨迹,调节PLC控制器参数来驱动电机控制作业,使其反向运动,直到落在预设轨迹上,实现铣削加工的高精度控制。实验结果表明,所提技术工件的铣削加工质量高,高速铣削过程中上浮点、下浮点控制误差最大值分别为6 mm、6 mm,铣削加工控制的响应时间为6.8 ms。
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关键词
高速铣削
激光切割机床
浮动轴
运动轨迹
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Keywords
high speed milling
laser cutting machine tool
floating axis
motion trajectory
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分类号
TN249
[电子电信—物理电子学]
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题名基于BP神经网络和树莓派的自主驾驶车设计
被引量：1
- 3
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作者
张建化
宋逸飞
王树臣
杜雨馨
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机构
徐州工程学院电气与控制工程学院
江苏省机器人视觉传感与协同控制工程研究中心
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出处
《徐州工程学院学报（自然科学版）》
CAS
2024年第3期60-65,共6页
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基金
徐州市科技计划现代农业项目(KC23133)
徐州市科技计划现代农业项目(KC21135)。
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文摘
随着传感器技术和人工智能技术的快速发展,无人驾驶车研究已成为当前机器人领域的研究热点.无人驾驶车利用树莓派作为主控核心设计,以CMOS摄像头作为道路和红绿灯图像采集模块,以直流减速电机和L298N芯片作为驱动模块,根据道路情况利用BP神经网络算法实现车道线的识别,并通过AdaBoost级联分类器对道路红绿灯进行判别,从而实现道路和红绿灯的自动识别和自主驾驶.
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关键词
自主驾驶
树莓派
OPENCV
神经网络
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Keywords
autonomous driving
Raspberry Pi
openCV
neural network
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名多传感器的掘进机定位系统研究
被引量：20
- 4
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作者
童敏明
杜雨馨
李高军
唐守锋
童紫原
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机构
中国矿业大学信息与电气工程学院
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出处
《煤矿机械》
北大核心
2013年第6期146-148,共3页
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基金
国家863计划项目(2013BAK06B04)
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文摘
研究的定位系统采用三轴加速度传感器、单轴陀螺仪和超声波测距传感器,通过掘进机的位姿、转向角度和位移的多信息融合处理,得到掘进机的位置,当发现掘进机偏离预设行走轨迹时,通过整平与对中的控制,对掘进机实现纠偏,为掘进机的自动前移提供技术保障。
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关键词
掘进机
定位系统
多传感器信息融合
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Keywords
roadheader
position determination
multi-sensor information fusion
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分类号
TD421.5
[矿业工程—矿山机电]
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题名基于近红外光谱技术的气体浓度检测研究
被引量：1
- 5
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作者
梁良
杜雨馨
杨子建
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机构
徐州工程学院机电工程学院
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出处
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024年第3期253-257,共5页
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基金
国家重点研发计划(No.2019YFC1805404)
江苏省高校自然科学研究面上项目(No.20KJB510050)
徐州工程学院校级科研项目(No.XKY2018237)。
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文摘
气体浓度在各领域分析中具有重要意义,由于在气体浓度检测过程中,受光谱维度的影响导致检测结果出现较大的误差,为了降低在测量过程中产生的不利影响,提出基于近红外光谱技术的气体浓度检测研究。通过去势-标准正态变换,校正近红外光谱基线。联合广义S变换和奇异值分解共同去噪近红外光谱,提升光谱质量。基于主成分分析提出偏最小二乘降维法用于降维近红外光谱。以朗伯比尔定律为基础,引入Lorenz线性拟合近红外光谱吸收谱线,采用梯度下降法直接拟合预处理近红外光谱吸收信号,计算得到最终气体浓度检测结果。实验结果表明,所提方法在检测甲苯、丙烷和丙烯气体浓度时,检测结果与实际气体浓度基本一致,有效降低了残差平方和与均方根误差,且检测时间低于2.3 s。
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关键词
近红外光谱技术
气体浓度检测
奇异值分解
偏最小二乘降维
梯度下降法
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Keywords
near infrared spectroscopy
gas concentration detection
singular value decomposition
partial least squares dimension reduction
gradient descent method
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分类号
TN27
[电子电信—物理电子学]
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题名综掘系统视觉处理技术研究现状及发展趋势
被引量：9
- 6
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作者
杜雨馨
张贺
王树臣
张建化
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机构
徐州工程学院电气与控制工程学院
中为(江苏)城建设计有限公司
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023年第11期22-38,75,共18页
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基金
国家重点研发计划项目(2019YFC1805404)
江苏省高校自然科学研究面上项目(20KJB510050)
徐州市重点研发计划(现代农业)项目(KC21135)。
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文摘
机器视觉技术具有非接触测量、获取信息量大、数据处理能力强等优点,将其应用于综掘工作面,对于提高综掘工作效率、保障人员设备安全、减少事故发生具有重要意义。综述了近年来视觉处理技术在煤矿综掘系统中的具体应用与发展情况,依据综掘工作面的任务分工,结合具体实际案例,重点分析了机器视觉技术在视觉检测与定位、安全监测与事故预防、装备自动化与智能化等方面的应用。通过分析不同应用场景中各类视觉检测系统的结构与检测原理,明确了视觉处理技术在综掘工作面工程应用中的技术性能、工作流程及优缺点。分析了视觉技术在综掘工作面应用中存在的挑战,包括环境适应性问题、成像视野范围较窄、智能算法的鲁棒性和可靠性尚待提高等。指出多传感器信息融合技术、设备群协同控制技术与数字孪生驱动远程监控技术是基于机器视觉的煤矿智能化装备体系未来需要重点发展的新方向。
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关键词
煤炭开采
综掘系统
视觉处理技术
机器视觉
视觉检测与定位
安全监测与事故预防
综掘装备自动化
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Keywords
coal mining
fully mechanized excavation system
visual processing technology
machine vision
visual detection and positioning
safety monitoring and accident prevention
automation of fully mechanized excavation equipment
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分类号
TD632
[矿业工程—矿山机电]
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题名基于Data Matrix码的煤矿设备信息管理
被引量：2
- 7
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作者
宋彬
刘丽丽
张磊
王磊
杜雨馨
张宁
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机构
徐州工程学院机电工程学院
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2020年第11期83-86,94,共5页
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基金
国家自然科学基金项目(51428501)
江苏省高校自然科学研究面上项目(20KJB545)
+2 种基金
江苏省高校自然科学研究计划项目(19KJA460128)
江苏省产学研合作项目(BY2018076)
徐州市重点研发计划项目(KC17007,KC19088)。
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文摘
为提高煤矿设备管理效率,提出了一种基于Data Matrix码的煤矿设备信息管理方法。该方法分为煤矿设备信息Data Matrix码生成和识别2个部分:将存储设备运行信息的服务器地址同设备固有信息进行编码,生成煤矿设备信息Data Matrix码;通过智能移动终端采集煤矿设备上的Data Matrix码图像,对图像进行灰度化、中值滤波、二值化、Canny边缘检测等预处理后,采用改进的Hough变换检测Data Matrix码的L型直线,并进行倾斜校正操作,从而准确定位图像中Data Matrix码的坐标位置,再通过解码识别Data Matrix码包含的设备信息。该方法能准确记录和识别设备信息,提高设备管理效率。
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关键词
煤矿设备
设备信息管理
二维码
Data
Matrix码
HOUGH变换
编解码
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Keywords
coal mine equipment
equipment information management
two-dimensional code
Data Matrix code
Hough transform
codec
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分类号
TD67
[矿业工程—矿山机电]
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题名基于支持向量机的多环芳烃光谱定量分析
被引量：2
- 8
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作者
梁良
杜雨馨
杨子建
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机构
徐州工程学院机电工程学院
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出处
《激光杂志》
CAS
北大核心
2023年第6期220-224,共5页
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基金
国家重点研发计划(No.2019YFC1805404)
江苏省高校自然科学研究面上项目(No.20KJB510050)
徐州工程学院校级科研项目(No.XKY2018237)。
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文摘
目前,环境问题备受人们关注,有效解决多环芳烃污染已成为全球关注的焦点。基于此,提出一种基于支持向量机的多环芳烃光谱定量分析方法,通过FS920荧光光谱仪采集多环芳烃光谱数据,获取三维光谱灰度图。对多环芳烃实验样本数据采用多项式平滑法原理实施平滑处理,制备多环芳烃,通过支持向量机(SVM)对多环芳烃光谱定量检测,得到被检测溶液的荧光光谱图,对其光谱特性分析,最终实现光谱定量分析结果。实验结果表明,所提方法能准确地对多环芳烃光谱进行定量分析。
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关键词
支持向量机
多环芳烃
光谱定量分析
多项式平滑法
数据采集
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Keywords
support vector machine
polycyclic aromatic hydrocarbons
spectral quantitative analysis
polynomial smoothing
data acquisition
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分类号
TN247
[电子电信—物理电子学]
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题名基于主成分分析的有机化合物吸收光谱识别方法
被引量：1
- 9
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作者
梁良
杜雨馨
杨子建
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机构
徐州工程学院机电工程学院
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出处
《激光杂志》
CAS
北大核心
2022年第9期183-187,共5页
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基金
2019年国家重点研发计划:(No.2019YFC1805404)
2020年江苏省高校自然科学研究面上项目(No.20KJB510050)
2018年徐州工程学院校级科研项目(No.XKY2018237)。
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文摘
某些有机化合物的光谱吸收峰较为隐蔽,很难识别及分析,为此,提出基于主成分分析的有机化合物吸收光谱识别方法。计算有机化合物分子吸收的能量,构建吸收光谱,对获取到的数据进行预处理,利用主成分分析法计算吸收系数谱线中数据点特征,降低数据维度;利用支持向量机分类特征数据,根据输出结果判断其是否属于已知数据库,完成识别过程。选取30种有机化合物作为样本进行仿真实验,结果表明,所提方法具有较好的识别精度,即使是吸收峰极不明显的化合物,依然可以实现有效识别。
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关键词
主成分分析
有机化合物
吸收光谱
差分数据
数据库
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Keywords
principal component analysis
organic compounds
absorption spectrum
differential data
database
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分类号
TN352.3
[电子电信—物理电子学]
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