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激光扫描技术的研究现状及发展趋势
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作者 张延鲁 马新强 +6 位作者 成巍 王靖雯 林力 姚型伟 刘滕超 任远 蔡馨燕 《激光杂志》 北大核心 2025年第6期1-11,共11页
随着工业4.0和智能制造的兴起,现代制造业对高精度加工和复杂形状加工的需求日益增加。激光扫描技术以其高精度、高速度、高灵活性和非接触式加工等优势,成为激光精密加工研究和应用的热点。研究首先对激光扫描仪设计结构发展进行综述,... 随着工业4.0和智能制造的兴起,现代制造业对高精度加工和复杂形状加工的需求日益增加。激光扫描技术以其高精度、高速度、高灵活性和非接触式加工等优势,成为激光精密加工研究和应用的热点。研究首先对激光扫描仪设计结构发展进行综述,分析激光扫描系统结构的优化在高精度、高速度激光加工中的重要性。随后,研究从硬件和软件两个角度综述了激光扫描的控制系统,阐明了系统控制器选配方式、电机结构改进和加工工艺算法优化的发展,主要是系统响应速度、集成度、稳定性和工作精度的优化。最后,研究结合实际应用问题展望激光扫描技术在智能化和自动化方面的未来发展潜力以及在精度和稳定性上的进一步提升。 展开更多
关键词 精密加工 振镜控制 激光扫描 控制算法 算法优化
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激光复合增材制备7075铝合金工艺研究进展
2
作者 赵家祥 任远 +5 位作者 成巍 马新强 杨济坦 张建华 王靖雯 薛英豪 《激光杂志》 北大核心 2025年第3期1-7,共7页
7075铝合金是一种多功能的工业金属材料,具有优异的耐腐蚀性、机械性能和加工性能,广泛应用于航空航天、军事等领域。围绕7075铝合金增材制造应用问题,分析了激光复合各类热源增材制造7075铝合金的工艺优势,论述了国内外7075铝合金激光... 7075铝合金是一种多功能的工业金属材料,具有优异的耐腐蚀性、机械性能和加工性能,广泛应用于航空航天、军事等领域。围绕7075铝合金增材制造应用问题,分析了激光复合各类热源增材制造7075铝合金的工艺优势,论述了国内外7075铝合金激光与TIG、MIG等不同增材方式复合技术研究进展,最后总结了7075铝合金激光复合增材制造技术在实际应用中的问题和未来发展方向。 展开更多
关键词 复合增材制造 7075铝合金 金属加工
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飞秒激光微纳加工在微机器人领域的相关研究(特邀)
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作者 杨雯雯 祝国旗 +4 位作者 管政杰 徐艺蕾 范胜颖 成巍 倪劲成 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期64-77,I0003,共15页
随着微机器人的快速发展,对精密加工技术的要求日益提高。飞秒激光微纳加工技术凭借其高精度、高效率和非接触操作等优势,在微机器人领域展现出巨大的应用潜力。综述了激光微纳加工在微机器人领域的最新研究进展,重点围绕激光加工技术... 随着微机器人的快速发展,对精密加工技术的要求日益提高。飞秒激光微纳加工技术凭借其高精度、高效率和非接触操作等优势,在微机器人领域展现出巨大的应用潜力。综述了激光微纳加工在微机器人领域的最新研究进展,重点围绕激光加工技术、材料选择与实际应用三个方面展开。在加工技术方面,激光微纳加工具有卓越的微细加工能力,实现了微机器人结构的精确制造;在材料选择上,选择了激光微纳加工微机器人的典型材料:光刻胶、金属材料和水凝胶;通过实例分析,展示了激光微纳加工微机器人的应用场景;在生物医疗方面包括靶向给药、细胞操纵和微创手术等,在工业方面包括精密器件精细加工和微物体检测等。最后对激光微纳加工微机器人进行总结与展望,为微机器人领域的发展提供了参考。 展开更多
关键词 激光微纳加工 微机器人 水凝胶材料 金属材料
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不同波长激光在清洗领域的研究进展
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作者 薛英豪 任远 +3 位作者 成巍 马新强 王靖雯 赵家祥 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第10期11-17,共7页
激光清洗技术以其高效、无污染的特性在工业和科研领域引起广泛关注。本综述旨在不同波长的激光光源在清洗技术中的应用,其中包括二氧化碳激光器、绿光激光器、紫外激光器,以及固体激光器和光纤激光器。通过深入研究这些不同波长激光光... 激光清洗技术以其高效、无污染的特性在工业和科研领域引起广泛关注。本综述旨在不同波长的激光光源在清洗技术中的应用,其中包括二氧化碳激光器、绿光激光器、紫外激光器,以及固体激光器和光纤激光器。通过深入研究这些不同波长激光光源的特性及其在清洗技术中的应用,发展方向集中在多波长协同清洗技术、智能化清洗设备的推进,进一步提升激光清洗技术的效能和可持续性。 展开更多
关键词 激光清洗 激光光源 多波长协同
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基于PSO-RBF的50mm厚Q235碳钢40kW激光坡口切割粗糙度预测方法
5
作者 李天豪 成巍 +3 位作者 李峰西 王文涛 徐子法 吕蕾 《激光杂志》 北大核心 2025年第2期218-224,共7页
提出一种基于粒子群优化径向基神经网络的高功率激光坡口切割粗糙度预测方法。采用40 kW激光坡口切割系统进行50 mm厚度Q235碳钢30°V型坡口切割试验;基于正交试验结果,通过径向基神经网络建立激光坡口切割工艺参数与坡口切面粗糙... 提出一种基于粒子群优化径向基神经网络的高功率激光坡口切割粗糙度预测方法。采用40 kW激光坡口切割系统进行50 mm厚度Q235碳钢30°V型坡口切割试验;基于正交试验结果,通过径向基神经网络建立激光坡口切割工艺参数与坡口切面粗糙度间的回归预测模型;采用粒子群算法实现径向基神经网络隐含层函数中心位置、宽度以及隐含层与输出层之间权值的优化,将优化后的模型用于坡口切面粗糙度预测。实验结果表明:与多层前馈神经网络、标准径向基神经网络模型相比,该模型对坡口切面粗糙度的预测结果更准确,该预测模型的决定系数为0.9576,均方根误差为0.0326,平均偏差误差为0.0409。本研究可以得到精确度较高的坡口切割粗糙度预测模型,实现高功率激光坡口切割粗糙度有效预测。 展开更多
关键词 高功率激光坡口切割 正交试验 径向基神经网络 粒子群算法
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基于模糊增量式PID控制的激光定向能量沉积熔池温度监测与闭环控制
6
作者 苏立志 杨建利 +7 位作者 卢通 徐子法 郭伟 覃祥丽 王文涛 何建群 马新强 成巍 《中国表面工程》 北大核心 2025年第3期199-212,共14页
作为激光增材制造的技术之一,激光定向能量沉积利用送粉器将粉末送入由高能量激光束产生的熔池中,将材料逐层沉积在基板上,可以实现任意复杂形状的零件成形。沉积过程中熔池温度与成型质量密切关联。因此需要对熔池温度进行实时检测,为... 作为激光增材制造的技术之一,激光定向能量沉积利用送粉器将粉末送入由高能量激光束产生的熔池中,将材料逐层沉积在基板上,可以实现任意复杂形状的零件成形。沉积过程中熔池温度与成型质量密切关联。因此需要对熔池温度进行实时检测,为工艺参数的调整提供指导。沉积时熔池温度受零部件散热条件变化、设备波动等外部环境影响易发生波动变化,导致形成性能低、形貌差的沉积层,所以需要对熔池温度实时控制。针对激光定向能量沉积成形中熔池表面温度难以测量与控制的问题。搭建彩色电荷耦合设备相机(CCD)同轴测温系统与闭环控制系统,设计多组试验。研究送粉速率、扫描速度、激光功率对熔池温度的影响规律。发现激光功率变化对熔池温度的影响最显著。根据激光定向能量沉积过程的特点,提出一种基于模糊增量式比例-积分-微分(PID)的熔池温度控制算法,并基于Simulink建立仿真系统,为搭建熔池温度闭环控制提供理论支撑;基于微软基础类库(MFC)开发闭环控制系统软件,设计激光定向能量沉积试验,通过添加激光功率、送粉速率变化模拟实际生产可能出现的问题,分析闭环控制下熔池温度的变化,验证模糊增量式PID算法应对复杂多变的激光定向能量沉积过程的有效性。结果表明,模糊增量式PID算法相比于增量式PID算法具有更好的控制效果。模糊增量式PID算法通过模糊逻辑的引入,可以更好地处理非线性系统和不确定性,并在复杂环境下,控制系统的响应更为精确地减少了超调和稳态误差,为实际应用提供了新思路。 展开更多
关键词 激光定向能量沉积 模糊增量式比例-积分-微分(PID) 熔池温度 闭环控制 仿真模拟
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基于模糊自适应的变导纳柔顺控制研究
7
作者 李锦 戈海龙 +2 位作者 张红瑞 戴娜 张建华 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第5期121-124,共4页
针对工业机械臂在高精度装配作业中传统导纳控制方法位置跟踪效果不理想,无法适应多场景、多任务需求的问题,提出一种基于模糊推理规则的自适应导纳控制方案。将力跟踪误差及其变化率作为模糊控制器的输入参数,通过模糊推理得到阻尼参... 针对工业机械臂在高精度装配作业中传统导纳控制方法位置跟踪效果不理想,无法适应多场景、多任务需求的问题,提出一种基于模糊推理规则的自适应导纳控制方案。将力跟踪误差及其变化率作为模糊控制器的输入参数,通过模糊推理得到阻尼参数的补偿值,使其随实际工况实时动态调整。基于Solidworks和MATLAB工具,建立了机械臂的仿真模型,搭建了位置跟踪系统仿真平台。通过与传统导纳控制方法比较,此方案可明显减小系统超调,缩短调节时间,提高系统响应速度,在改善机械臂轨迹跟踪效果、提高装配过程稳定性方面具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 工业机械臂 装配 导纳控制 模糊控制器
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基于变论域模糊控制的自适应阻抗控制技术研究
8
作者 孙嘉宾 戈海龙 +2 位作者 董学富 成巍 李锦 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第4期120-126,共7页
针对机械臂在打磨、装配等力控作业场景中,传统模糊自适应阻抗控制方法存在响应速度慢、力控精度低和稳定性差等问题,提出一种结合变论域模糊控制的自适应阻抗控制方法。该方法在传统模糊自适应阻抗控制基础上,引入输入及输出模糊论域... 针对机械臂在打磨、装配等力控作业场景中,传统模糊自适应阻抗控制方法存在响应速度慢、力控精度低和稳定性差等问题,提出一种结合变论域模糊控制的自适应阻抗控制方法。该方法在传统模糊自适应阻抗控制基础上,引入输入及输出模糊论域伸缩因子,并根据系统力控误差对伸缩因子进行动态控制,实现模糊论域的自适应划分,从而显著提高响应速度和控制精度。基于Simulink环境,分别建立了机械臂传统阻抗控制、模糊自适应阻抗控制和变论域模糊自适应阻抗控制模型。仿真对比结果表明,所提方法能够有效减少控制超调量、缩短调节时间,并对未知干扰具有更好的鲁棒性,具有一定实用价值。 展开更多
关键词 机械臂 变论域模糊控制 伸缩因子 阻抗控制 SIMULINK
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基于有限元的脉冲激光辐照材料温度场研究 被引量:10
9
作者 马健 赵扬 +5 位作者 周凤艳 孙继华 刘帅 郭锐 宋江峰 陈建伟 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期27-31,共5页
在激光超声检测过程中,为了合理加载脉冲激光的能量,以便获得幅值较大的超声波信号,同时避免脉冲激光造成材料的损伤,需要对脉冲激光辐照材料的温升进行数值计算。依据有限元理论,建立脉冲激光辐照材料的有限元模型,结合导热微分方程,... 在激光超声检测过程中,为了合理加载脉冲激光的能量,以便获得幅值较大的超声波信号,同时避免脉冲激光造成材料的损伤,需要对脉冲激光辐照材料的温升进行数值计算。依据有限元理论,建立脉冲激光辐照材料的有限元模型,结合导热微分方程,将脉冲激光以热流密度的形式加载于材料表面,分析材料表层受激光辐照时的温度场,讨论有限元热分析时网格尺寸的选取对分析结果的影响。给出了材料表层受脉冲激光辐照时温度场的计算方法和网格尺寸的选择依据,并利用温度场的理论解析结果和应力场分析结果分别验证了温度场有限元计算方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 温度场 脉冲激光辐照 激光超声 有限元计算 网格尺寸
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激光-EMAT法非接触式无损检测金属内部缺陷研究 被引量:8
10
作者 赵扬 郭锐 +4 位作者 宋江峰 马健 刘帅 孙继华 贾中青 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期277-280,共4页
为了实现金属材料内部缺陷的非接触式无损检测,采用激光-电磁超声方法进行了理论分析和实验验证研究,取得了钢坯试样中深度为40mm、尺寸为3mm×30mm孔洞人工伤的检测数据,检测结果与实际孔洞位置之间的测量误差约为5%。结果表明,... 为了实现金属材料内部缺陷的非接触式无损检测,采用激光-电磁超声方法进行了理论分析和实验验证研究,取得了钢坯试样中深度为40mm、尺寸为3mm×30mm孔洞人工伤的检测数据,检测结果与实际孔洞位置之间的测量误差约为5%。结果表明,激光-电磁超声技术适用于金属材料内部缺陷的非接触式无损检测。 展开更多
关键词 测量与计量 非接触式无损检测 激光-电磁超声技术 金属材料
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斜入射激光超声体波声场的实验研究 被引量:9
11
作者 马健 赵扬 +1 位作者 孙继华 张振振 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期301-306,共6页
为研究微烧蚀状态下圆形光斑斜入射时激光超声声场的指向性,使用脉冲激光辐照半圆柱形铝质工件表面,并使用压电探头和电磁超声探头分别接收纵波和横波信号。根据速度参数确定了超声信号的类型,提取了信号的峰峰值,并绘制出声场指向... 为研究微烧蚀状态下圆形光斑斜入射时激光超声声场的指向性,使用脉冲激光辐照半圆柱形铝质工件表面,并使用压电探头和电磁超声探头分别接收纵波和横波信号。根据速度参数确定了超声信号的类型,提取了信号的峰峰值,并绘制出声场指向性曲线。通过分析获得以下结论:激光斜入射角度在O~60°范围内变化时,纵波声场的声束轴线方向保持不变,且与工件内法线平行;另外,横波声场的峰-峰值仍然在±35°的方向上取最大值,但是横波指向图形的主瓣易受激光入射方向的影响,当倾斜角度大于等于45°时,横波主瓣的范围弯得较宽。 展开更多
关键词 激光超声 激光斜入射 烧蚀机制 超声声场 指向性
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一种跨介质的空中-水下激光致声探测技术研究 被引量:11
12
作者 李鹏 赵扬 +3 位作者 周志权 张鹏辉 白雪 马健 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期55-63,共9页
跨空水介质间的探测技术是世界主要海洋国家的热点研究问题。为研究空中平台与水下的激光致声探测技术,文中在光击穿机制下采用纳秒脉冲激光与水听器之间的光声信号转换来进行空-水跨介质探测模拟实验研究及验证工作。搭建了激光致声空... 跨空水介质间的探测技术是世界主要海洋国家的热点研究问题。为研究空中平台与水下的激光致声探测技术,文中在光击穿机制下采用纳秒脉冲激光与水听器之间的光声信号转换来进行空-水跨介质探测模拟实验研究及验证工作。搭建了激光致声空气-水下实验测试系统,采集了激光声扫描探测数据,对典型实验数据在时域内进行分析得出了激光激励声波的传播特性,根据时间互易原理实现了水下激光声信号的三维探测成像。利用有限元法进行激光在水下激发声波及传播的数值仿真,据此对实验进行了验证。此外,从仿真中发现通过提高脉冲能量至2.8×1010 W/cm2所激励的声波在传播400 m后仍能观测出明显的信号,信噪比约为11.3 dB,证明了百米级传输及探测的可能性。此研究结果为采用激光致声技术进行跨空-水介质探测提供了依据。 展开更多
关键词 激光致声 三维成像 时域分析 有限元仿真
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激光扫描动态测量管外径的研究 被引量:2
13
作者 李承志 《激光技术》 CAS CSCD 1994年第5期303-305,共3页
本文报导利用激光扫描,在5mm至60mm的外径上,实现±0.02mm动态检测精度的研究结果。文中对研制原理及精度分析作出简明阐述。
关键词 激光扫描 fθ透镜 透镜 管外径 尺寸测量
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基于有限元法的激光声磁检测系统优化研究 被引量:4
14
作者 张鹏辉 赵扬 +3 位作者 李鹏 周志权 白雪 马健 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期175-183,共9页
针对激光超声和电磁超声两种非接触式检测方式在实验中操作复杂和灵敏度低,以及难以观察不同参数对相关物理场造成的影响等问题,文中将有限元法应用到激光声磁混合式检测当中,采用数值分析方法分析了脉冲激光与电磁超声换能器之间的匹... 针对激光超声和电磁超声两种非接触式检测方式在实验中操作复杂和灵敏度低,以及难以观察不同参数对相关物理场造成的影响等问题,文中将有限元法应用到激光声磁混合式检测当中,采用数值分析方法分析了脉冲激光与电磁超声换能器之间的匹配关系对检测灵敏度的影响,研究了激光声磁检测系统的优化设计依据。利用有限元软件建立了激光声磁检测系统的仿真模型,通过正交数值仿真分析了高斯激光脉冲激励超声的温度场和位移场特性,进而观测了电磁超声换能器参数变化对检测灵敏度的影响。结果表明:螺旋型线圈接收的电压信号能正确反应由入射激光在固体中发生热膨胀效应产生的超声位移场,当磁体的高宽比为1.5倍时,驱肤层处磁场强度分布最优,提离距离对换能效率的影响呈现负指数变化规律,评价了不同接收间距处电磁超声换能器的接收性能。 展开更多
关键词 激光超声 电磁超声 无损检测 有限元分析
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基于激光超声的金属增材制造在线检测技术研究 被引量:5
15
作者 白雪 马健 +1 位作者 许万卫 王贺 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第20期70-82,共13页
针对航空航天等高精尖领域亟待解决的金属增材制造过程冶金质量在线实时检测与评价问题,概述了金属增材制造超声在线检测技术的国内外研究现状及进展;重点介绍了自主研制激光超声多冶金特征同步在线检测系统的设计原理及组成;并采用该... 针对航空航天等高精尖领域亟待解决的金属增材制造过程冶金质量在线实时检测与评价问题,概述了金属增材制造超声在线检测技术的国内外研究现状及进展;重点介绍了自主研制激光超声多冶金特征同步在线检测系统的设计原理及组成;并采用该系统对激光增材制造工件组织晶粒度及表面缺陷特征进行检测试验研究。首先基于激光超声纵波回波信号中心频率偏移实现了激光熔融沉积TC4/B4C复合材料中具有择优晶体取向的粗大α相晶粒团簇尺寸的定量评价;随后对激光熔融沉积AlSi10Mg铝合金表面缺陷进行检测,对扫描检测幅面内各测量点进行多次激励求平均,并结合改进小波阈值和变分模态分解两步降噪处理提高在线实时检测信号信噪比,基于表面波信号能量变化实现了0.5 mm孔洞和0.5 mm宽水平裂纹的可视化成像。 展开更多
关键词 金属增材制造 激光超声 在线检测 晶粒度表征 缺陷成像
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离焦量对激光超声测厚信号影响的理论和实验研究 被引量:3
16
作者 贾中青 张振振 姬光荣 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第B12期7-12,共6页
搭建了一套金属厚度测量系统,其中激光器用于激励产生超声波,激光干涉仪和压电换能器分别用于接收激励产生的超声纵波信号。根据激光超声产生的机理,建立了纵波声束指向性模型,确定了影响声束指向性的因素,并分别给出了激光垂直入射下... 搭建了一套金属厚度测量系统,其中激光器用于激励产生超声波,激光干涉仪和压电换能器分别用于接收激励产生的超声纵波信号。根据激光超声产生的机理,建立了纵波声束指向性模型,确定了影响声束指向性的因素,并分别给出了激光垂直入射下干涉仪和压电换能器接收超声波幅值的公式;实验研究了离焦量对测厚信号的影响,发现等量激光脉冲激励下,随着离焦量的增加会出现先增大后减小最后消失的现象,与理论计算结果相吻合,证实了该研究结果的有效性。 展开更多
关键词 离焦量 激光超声 测厚 激光干涉仪 压电换能器
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基于激光拉曼光谱归一化法的乙醇定量分析研究 被引量:2
17
作者 刘浩东 姜喜全 +8 位作者 牛昊 刘钰博 李惠 刘媛 Wei Zhang 李鲁艳 陈婷 赵燕杰 倪家升 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3820-3825,共6页
拉曼光谱具有分辨率高、分析速度快、检测样品制备简单、无损以及可在线测量等优点,被广泛用于分析物质的成分与分子结构信息,可以对多种有机物和无机物进行定性和定量的分析。目前主要应用多以相对比较成熟的定性分析为主,用于定量分析... 拉曼光谱具有分辨率高、分析速度快、检测样品制备简单、无损以及可在线测量等优点,被广泛用于分析物质的成分与分子结构信息,可以对多种有机物和无机物进行定性和定量的分析。目前主要应用多以相对比较成熟的定性分析为主,用于定量分析时,一方面由于拉曼光谱的重现性较差,会受到很多内部因素干扰;另一方面,拉曼光谱的分析理论相比于传统技术还不够完善,分析结果的误差较大,限制了其在定量分析中的应用。在基于强度比值的定量分析中,拉曼强度归一化理论的出现为拉曼光谱的应用提供了理论依据,参考峰/内标峰及拟合方法的选择对测量准确性和稳定性有较大的影响。采用激光拉曼系统研究了不同浓度乙醇溶液拉曼光谱特征峰(C—C—O对称伸缩,874 cm^(-1))与其他参考峰/内标峰的相对强度关系,分别提出了基于乙醇本征峰位比值法和基于CCl_(4)特征峰位的内标法,建立了线性回归分析模型,经归一化处理后两种方法均可有效消除系统中的突变噪声及强荧光背景的影响。通过联合假设检验等统计学方法对比了不同组内与组间的数据差异,确定了两种方法中准确性和稳定性最好的参考峰/内标峰。F检验与t检验表明,用乙醇自身峰位比值法进行标定时,以1 446 cm^(-1)(CH_(3)-不对称变形)处特征峰为参考峰建立的标准曲线能更为准确地反演乙醇的浓度;用CCl_(4)作为内标物时,以446 cm^(-1)处拉曼特征峰为内标峰时的标准曲线具有更高的稳定性和准确度。30 d内进行二次复测量时无需进行标准曲线的再次测量与绘制,避免了重复的定量分析实验以及后期数据处理过程对时间的消耗。根据不同标定方法建立的线性回归模型能够为乙醇溶液浓度的定量分析提供实验依据,通过该模型在乙醇溶液浓度检测系统中的应用,可以较为精确地实时反演乙醇浓度,从而实现对具有强荧光背景干扰的高浓度范围的乙醇溶液准确、快速、实时的定量分析。 展开更多
关键词 拉曼光谱 定量分析 峰位比值法 内标法
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激光雷达测风系统信号采集处理研究 被引量:7
18
作者 李光福 南钢洋 +3 位作者 潘冬阳 白雪 刘帅 孙志慧 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第S02期188-194,共7页
为满足风场对风速测量的需求,研制了基于FPGA的激光雷达测风系统高速信号采集处理模块,负责对激光雷达回波信号采集、快速傅里叶变换(FFT)及频谱数据累加平均运算。将采集到的1024点回波数据通过流模式、块浮点结构FFT运算,分别得到单... 为满足风场对风速测量的需求,研制了基于FPGA的激光雷达测风系统高速信号采集处理模块,负责对激光雷达回波信号采集、快速傅里叶变换(FFT)及频谱数据累加平均运算。将采集到的1024点回波数据通过流模式、块浮点结构FFT运算,分别得到单次频谱数据和1024次累加平均频谱数据,并利用数据传输模块可靠传输至上位机进行显示与分析。通过搭建工作波长为1550 nm的连续相干激光雷达测风系统,对信号采集处理模块进行指标测试和累加平均滤波算法验证。测试结果表明:该采集处理模块能够在100 MHz时钟下对回波信号实时采集处理,频谱分辨率达到97.66 kHz,将风速测量精度提升至7.57 cm/s。 展开更多
关键词 激光雷达 高速信号采集与处理 FPGA FFT
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融合注意力机制与线激光辅助的输送带缺陷检测网络 被引量:1
19
作者 宋震 王纪强 +1 位作者 侯墨语 赵林 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第S01期569-574,共6页
针对输送带缺陷种类繁多、缺陷特征像素占比小以及传统算法检测精度低的问题,采用随机仿射变换,扩充样本数据集;分析各通道间的关联关系及其贡献值对模型特征提取的影响,提出了一种通道关联加权注意力机制,利用关联卷积及全连接方式计... 针对输送带缺陷种类繁多、缺陷特征像素占比小以及传统算法检测精度低的问题,采用随机仿射变换,扩充样本数据集;分析各通道间的关联关系及其贡献值对模型特征提取的影响,提出了一种通道关联加权注意力机制,利用关联卷积及全连接方式计算通道关联度及贡献权值,调整相应通道信息占比,提升模型检测精度;分析了上采样以及卷积块对输出特征图大小的影响,改进原特征金字塔特征卷积块及上采样结构,提高算法对小目标的特征提取以及缺陷检测能力;最后在输送带缺陷数据集上进行测试。结果表明:改进算法模型能对输送带典型的异物插入、破损、撕裂等缺陷特征进行有效识别,识别精准度可达99.7%,召回率大于99.5%,平均精度均值达到99.5%。 展开更多
关键词 皮带缺陷检测 深度学习 通道关联加权处理 小目标检测层
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高精度相位式激光雷达测距系统的设计 被引量:5
20
作者 李岸然 邵光存 +4 位作者 靳凤宇 张传辉 李伟 牟媛慧 蔡恩林 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期95-104,共10页
现代科技中,激光雷达在自动导航、工业测绘等领域扮演关键角色,但传统相位测距系统普遍存在测量精度低和结构复杂等问题。本文提出了一种新型的高精度相位式激光雷达测距系统。该系统采用激光控制同频参比的相位差检测方法,包括对激光... 现代科技中,激光雷达在自动导航、工业测绘等领域扮演关键角色,但传统相位测距系统普遍存在测量精度低和结构复杂等问题。本文提出了一种新型的高精度相位式激光雷达测距系统。该系统采用激光控制同频参比的相位差检测方法,包括对激光发射和接收模块的光学结构优化,以及对接收电路的放大滤波与差分混频处理,最终制作出了一个基于AD8302的高分辨率鉴相系统。实验结果显示,该系统测量精度为毫米级别,简便实用且能满足广泛的实际应用需求。这一研究为激光雷达技术在高精度距离测量方面提供了可行的解决方案。 展开更多
关键词 激光雷达 相位 精度 鉴相
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