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基于关键点的列车螺栓松动状态检测算法研究
1
作者
刘艾莎
王勇
+2 位作者
李金龙
高晓蓉
马金刚
《现代电子技术》
北大核心
2025年第14期178-186,共9页
针对真实列车场景中,螺栓松动检测易受螺栓种类多样、拍摄环境复杂等影响的问题,提出一种基于关键点的列车螺栓松动状态检测算法。将深度学习中的关键点检测技术与拓扑学相结合,利用孪生网络判断前后历史螺栓的几何六边形信息差,从而判...
针对真实列车场景中,螺栓松动检测易受螺栓种类多样、拍摄环境复杂等影响的问题,提出一种基于关键点的列车螺栓松动状态检测算法。将深度学习中的关键点检测技术与拓扑学相结合,利用孪生网络判断前后历史螺栓的几何六边形信息差,从而判断螺栓松动。首先利用YOLOv9识别并定位螺栓,构建螺栓关键点数据集和螺栓松动分类数据集;其次,为增强检测模型对畸变、倾斜等异常螺栓图像的自动矫正能力,并解决特征图在深层网络传递中的信息丢失问题,对ResNet-18模型进行改进,集成了空间变换网络(STN)模块;最后,将检测得到的螺栓角点拓扑为一个连通六边形结构,并将前后信息输入至孪生网络进行松动分类。测试结果表明,利用改进后的ResNet-18模型判断螺栓松动状态的精确率为99.3%,召回率为99.6%,较原模型有显著提升。所提算法能够有效判断螺栓的松动状态,可为螺栓松动故障诊断提供新的解决方案和技术参考。
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关键词
螺栓松动检测
关键点检测技术
YOLOv9
ResNet-18
图像处理
拓扑学
空间变换网络
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职称材料
车轴压装部相控阵超声波探伤的各向异性扩散去噪改进算法
被引量:
6
2
作者
彭朝勇
高晓蓉
王艾
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第3期77-82,共6页
为了在铁路车轴相控阵超声波自动探伤中有效去除车轴压装部轮轴接触界面回波的干扰,结合车轴压装部裂纹的周向连续性远高于轴向连续性这一固有特征,选取超声波声束沿周向扫查(B扫)方式对车轴压装部进行超声波检测,然后对原始超声波检测...
为了在铁路车轴相控阵超声波自动探伤中有效去除车轴压装部轮轴接触界面回波的干扰,结合车轴压装部裂纹的周向连续性远高于轴向连续性这一固有特征,选取超声波声束沿周向扫查(B扫)方式对车轴压装部进行超声波检测,然后对原始超声波检测信号进行数字信号处理,得到车轴压装部的B扫图;基于B扫图中界面回波与缺陷回波不同的连续性及不同的聚集特征,提出使用局部区域对比度作为聚集特征的表征参数,并将该参数作为各向异性扩散函数的一个参量,对传统的各向异性扩散去噪算法进行改进,建立基于区域对比度的自适应各向异性扩散改进算法。试验和实车的验证结果表明:与传统算法相比,采用改进算法得到的峰值信噪比和对比噪声比分别提高5.2和7.8dB,在不漏判的情况下误判率下降了18%。
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关键词
铁路车轴
压装部
超声波探伤
相控阵
各向异性扩散
区域对比度
去噪算法
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职称材料
应变式加速度传感器测量接触导线硬点
被引量:
4
3
作者
高晓蓉
王泽勇
+2 位作者
赵全轲
王黎
刘经玉
《传感器技术》
CSCD
北大核心
2004年第7期65-67,70,共4页
接触网硬点的存在严重影响电力机车的正常运行。介绍一种采用应变式加速度传感器测量电气化铁路接触导线硬点的方法,分析了加速度传感器的工作原理、数学模型、频率特性和测量电路,并由此确定传感器的设计参数,给出了整个测量系统的组...
接触网硬点的存在严重影响电力机车的正常运行。介绍一种采用应变式加速度传感器测量电气化铁路接触导线硬点的方法,分析了加速度传感器的工作原理、数学模型、频率特性和测量电路,并由此确定传感器的设计参数,给出了整个测量系统的组成和在电力机车上的安装位置,并得到了现场检测结果,证明检测系统工作稳定可靠,达到设计要求。
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关键词
应变计
加速度传感器
测量
接触导线
硬点
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职称材料
基于拓扑优化的变速箱壳体轻量化设计
被引量:
32
4
作者
沈伟
廖敏
+4 位作者
王强
王霜
易军
王川东
何旭
《农机化研究》
北大核心
2018年第4期234-241,共8页
针对某丘陵山区小型联合收割机变速箱轻量化问题,对变速箱壳体进行结构优化设计。以变速箱壳体的柔顺度最小为目标函数,应用变密度法进行变速箱拓扑优化,去除部分多余材料,并进行了加强筋设计;基于响应面法建立变速箱壳体结构尺寸多目...
针对某丘陵山区小型联合收割机变速箱轻量化问题,对变速箱壳体进行结构优化设计。以变速箱壳体的柔顺度最小为目标函数,应用变密度法进行变速箱拓扑优化,去除部分多余材料,并进行了加强筋设计;基于响应面法建立变速箱壳体结构尺寸多目标优化模型,发现箱体壁厚和加强筋2宽度对变速箱壳体强度、刚度影响较大,再应用综合指数评价法得到壳体结构尺寸参数的最优解;最后,进行优化前后对比分析。结果表明:优化后壳体质量减少了17.1%,强度和刚度还有所提高。
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关键词
收割机
变速箱壳体
轻量化
拓扑优化
响应面
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职称材料
题名
基于关键点的列车螺栓松动状态检测算法研究
1
作者
刘艾莎
王勇
李金龙
高晓蓉
马金刚
机构
西南交通大学光电工程研究所
成都主导科技有限责任公司
出处
《现代电子技术》
北大核心
2025年第14期178-186,共9页
基金
国家自然科学基金国际合作与交流重点项目(61960206010)。
文摘
针对真实列车场景中,螺栓松动检测易受螺栓种类多样、拍摄环境复杂等影响的问题,提出一种基于关键点的列车螺栓松动状态检测算法。将深度学习中的关键点检测技术与拓扑学相结合,利用孪生网络判断前后历史螺栓的几何六边形信息差,从而判断螺栓松动。首先利用YOLOv9识别并定位螺栓,构建螺栓关键点数据集和螺栓松动分类数据集;其次,为增强检测模型对畸变、倾斜等异常螺栓图像的自动矫正能力,并解决特征图在深层网络传递中的信息丢失问题,对ResNet-18模型进行改进,集成了空间变换网络(STN)模块;最后,将检测得到的螺栓角点拓扑为一个连通六边形结构,并将前后信息输入至孪生网络进行松动分类。测试结果表明,利用改进后的ResNet-18模型判断螺栓松动状态的精确率为99.3%,召回率为99.6%,较原模型有显著提升。所提算法能够有效判断螺栓的松动状态,可为螺栓松动故障诊断提供新的解决方案和技术参考。
关键词
螺栓松动检测
关键点检测技术
YOLOv9
ResNet-18
图像处理
拓扑学
空间变换网络
Keywords
bolt loosening detection
key point detection technology
YOLOv9
ResNet-18
image processing
topology
spatial transformation network
分类号
TN911.73-34 [电子电信—通信与信息系统]
TH131.3 [机械工程—机械制造及自动化]
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
车轴压装部相控阵超声波探伤的各向异性扩散去噪改进算法
被引量:
6
2
作者
彭朝勇
高晓蓉
王艾
机构
西南交通大学物理科学与技术学院
成都主导科技有限责任公司
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第3期77-82,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61501381)
文摘
为了在铁路车轴相控阵超声波自动探伤中有效去除车轴压装部轮轴接触界面回波的干扰,结合车轴压装部裂纹的周向连续性远高于轴向连续性这一固有特征,选取超声波声束沿周向扫查(B扫)方式对车轴压装部进行超声波检测,然后对原始超声波检测信号进行数字信号处理,得到车轴压装部的B扫图;基于B扫图中界面回波与缺陷回波不同的连续性及不同的聚集特征,提出使用局部区域对比度作为聚集特征的表征参数,并将该参数作为各向异性扩散函数的一个参量,对传统的各向异性扩散去噪算法进行改进,建立基于区域对比度的自适应各向异性扩散改进算法。试验和实车的验证结果表明:与传统算法相比,采用改进算法得到的峰值信噪比和对比噪声比分别提高5.2和7.8dB,在不漏判的情况下误判率下降了18%。
关键词
铁路车轴
压装部
超声波探伤
相控阵
各向异性扩散
区域对比度
去噪算法
Keywords
Railway axle
Press-fit area
Ultrasonic flaw detection
Phased array
Anisotropic diffusion
Regional contrast
Denoising algorithm
分类号
U270.33 [机械工程—车辆工程]
U279.321 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
应变式加速度传感器测量接触导线硬点
被引量:
4
3
作者
高晓蓉
王泽勇
赵全轲
王黎
刘经玉
机构
西南交通大学应用物理系
成都主导科技有限责任公司
出处
《传感器技术》
CSCD
北大核心
2004年第7期65-67,70,共4页
基金
铁道部科技发展计划项目资助(2000J49)
文摘
接触网硬点的存在严重影响电力机车的正常运行。介绍一种采用应变式加速度传感器测量电气化铁路接触导线硬点的方法,分析了加速度传感器的工作原理、数学模型、频率特性和测量电路,并由此确定传感器的设计参数,给出了整个测量系统的组成和在电力机车上的安装位置,并得到了现场检测结果,证明检测系统工作稳定可靠,达到设计要求。
关键词
应变计
加速度传感器
测量
接触导线
硬点
Keywords
strain gauge
acceleration transducer
measurement
contact wire
hard spot
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于拓扑优化的变速箱壳体轻量化设计
被引量:
32
4
作者
沈伟
廖敏
王强
王霜
易军
王川东
何旭
机构
西华大学机械工程学院
西华大学流体与动力机械教育部重点实验室
四川省机械研究设计院
成都主导科技有限责任公司
出处
《农机化研究》
北大核心
2018年第4期234-241,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFD0700400)
流体动力及机械教育部重点实验室项目(szjj2016-011
JYBFX-YQ-1)
文摘
针对某丘陵山区小型联合收割机变速箱轻量化问题,对变速箱壳体进行结构优化设计。以变速箱壳体的柔顺度最小为目标函数,应用变密度法进行变速箱拓扑优化,去除部分多余材料,并进行了加强筋设计;基于响应面法建立变速箱壳体结构尺寸多目标优化模型,发现箱体壁厚和加强筋2宽度对变速箱壳体强度、刚度影响较大,再应用综合指数评价法得到壳体结构尺寸参数的最优解;最后,进行优化前后对比分析。结果表明:优化后壳体质量减少了17.1%,强度和刚度还有所提高。
关键词
收割机
变速箱壳体
轻量化
拓扑优化
响应面
Keywords
harvester
transmission case
lightweight
topology optimization
response surface
分类号
S225.4 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于关键点的列车螺栓松动状态检测算法研究
刘艾莎
王勇
李金龙
高晓蓉
马金刚
《现代电子技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
车轴压装部相控阵超声波探伤的各向异性扩散去噪改进算法
彭朝勇
高晓蓉
王艾
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
应变式加速度传感器测量接触导线硬点
高晓蓉
王泽勇
赵全轲
王黎
刘经玉
《传感器技术》
CSCD
北大核心
2004
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于拓扑优化的变速箱壳体轻量化设计
沈伟
廖敏
王强
王霜
易军
王川东
何旭
《农机化研究》
北大核心
2018
32
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职称材料
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