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带槽高强钢板感应加热工艺的数值模拟与实验验证
1
作者 江亦然 张东桥 +1 位作者 钱应平 王腾强 《材料导报》 北大核心 2025年第19期232-239,共8页
为解决常温下高厚宽比带槽高强钢板弯曲成形困难及成形质量差等问题,引入感应加热技术进行局部热弯曲成形。利用有限元软件建立了电磁-热耦合三维仿真模型,对带槽高强钢板局部感应加热过程进行研究,并通过感应加热实验验证了仿真模型的... 为解决常温下高厚宽比带槽高强钢板弯曲成形困难及成形质量差等问题,引入感应加热技术进行局部热弯曲成形。利用有限元软件建立了电磁-热耦合三维仿真模型,对带槽高强钢板局部感应加热过程进行研究,并通过感应加热实验验证了仿真模型的可靠性,实测温度数据与仿真结果的最大误差为8.3%。对比了局部感应加热与整体加热的弯曲成形方案,结果表明:与常温相比,局部感应加热与整体加热的成形最大应力分别降低25.7%、27.44%,回弹率分别减小10.42%、10.41%;局部感应加热下内部最大温差144.34℃与内部最大温差27.56℃相比,成形最大应力大1.03%、回弹大0.57%;局部感应加热下温度均匀性越好,成形精度越高。此外,还研究了不同电流、电流频率、厚宽比对带槽高强钢板温度场分布的影响规律,结果表明,随着电流、电流频率、厚宽比增大,温度峰值也增大;电流、厚宽比对温度均匀性的影响更显著,高频不利于温度均匀性。 展开更多
关键词 电磁-热耦合 带槽高强钢板 热弯曲成形 局部感应加热 数值模拟 温度场
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基于局部线性嵌入的制造过程多重共线性参数特征选择
2
作者 胡胜 高冰冰 +1 位作者 张溪 刘登基 《中国机械工程》 北大核心 2025年第6期1238-1246,共9页
针对制造过程中参数众多易引发多重共线性,致使质量指标预测不准确的问题,提出了一种基于局部线性嵌入(LLE)的制造过程多重共线性参数特征选择方法。首先诊断制造过程参数的多重共线性问题,再用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)回归方法... 针对制造过程中参数众多易引发多重共线性,致使质量指标预测不准确的问题,提出了一种基于局部线性嵌入(LLE)的制造过程多重共线性参数特征选择方法。首先诊断制造过程参数的多重共线性问题,再用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)回归方法将其消除;然后用LLE算法对LASSO回归后的参数做特征选择,获得彼此独立的特征空间,并将其输入到鲸鱼优化支持向量机模型(WOA-SVM)中验证所提算法的参数特征选择效果;最后通过案例分析验证了所提方法的有效性。结果显示,与原始数据相比,采用所提出的方法能够在更低的特征空间维度下获取更精确的预测效果,相关系数值高达0.9702,特征选择的准确率增加了24.989%。 展开更多
关键词 制造过程 多重共线性 局部线性嵌入 特征选择
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SMS结构的光纤F-P腔压力传感器的实验研究 被引量：1
3
作者 谢思豪 陶青 陈思远 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第1期56-58,61,共4页
对单模—多模—单模(SMS)结构的光纤法布里—珀罗(F-P)腔压力传感器进行了研究。从理论上分析了SMS光纤F-P腔压力传感器的工作原理;并用有限元软件仿真了传感器的压力灵敏度为0.36μm/MPa,熔接组成光纤F-P腔传感器。实验测试结果表明:... 对单模—多模—单模(SMS)结构的光纤法布里—珀罗(F-P)腔压力传感器进行了研究。从理论上分析了SMS光纤F-P腔压力传感器的工作原理;并用有限元软件仿真了传感器的压力灵敏度为0.36μm/MPa,熔接组成光纤F-P腔传感器。实验测试结果表明:灵敏度为0.0043/N,得到峰值点幅值与压力的相关性系数R2为98.80%,具有良好的线性关系,符合光纤压力传感器的设计要求。 展开更多
关键词 光纤压力传感器 单模—多模—单模结构 有限元仿真
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基于改进YOLOv8n的再造烟叶原料缺陷检测方法研究
4
作者 刘雄斌 刘志昌 +5 位作者 胡念武 姚建武 陈一桢 唐天明 王晚霞 陈寒 《包装与食品机械》 北大核心 2025年第3期88-95,共8页
针对稠浆法再造烟叶生产中,原料表面缺陷检测存在的多尺度表征能力不足与检测效率低等问题,提出一种基于改进YOLOv8n架构的智能检测网络。通过设计CSP-SDCV模块替代原始C2f模块,以优化特征提取效率,引入ADown模块增强多尺度特征表征能力... 针对稠浆法再造烟叶生产中,原料表面缺陷检测存在的多尺度表征能力不足与检测效率低等问题,提出一种基于改进YOLOv8n架构的智能检测网络。通过设计CSP-SDCV模块替代原始C2f模块,以优化特征提取效率,引入ADown模块增强多尺度特征表征能力,采用轻量化共享卷积检测头降低参数冗余,并结合局部窗口注意力机制强化遮挡目标的边界敏感性。试验结果表明,改进模型在烟叶缺陷数据集上的m AP@50达到98.1%,较基准模型YOLOv8n提升1.8个百分点,参数量与计算量分别减少54.4%,50.6%。研究为烟草工业自动化质检提供高精度、低资源消耗的解决方案。 展开更多
关键词 烟叶缺陷检测 多尺度特征融合 轻量化检测头 局部窗口注意力 YOLOv8n
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采用地面约束的图像点云配准与目标检测方法
5
作者 汪威 黄旭东 +2 位作者 黄玉春 刘旭 徐显金 《激光杂志》 北大核心 2025年第4期57-64,共8页
针对室外场景3D目标检测所面临的挑战,利用较为成熟的2D目标检测研究成果,提出一种基于地面约束的图像与点云配准方法,以实现点云目标的识别与定位。具体而言,提出了基于体素的滤波算法,最大程度地保留有效三维点。依据室外场景地面点... 针对室外场景3D目标检测所面临的挑战,利用较为成熟的2D目标检测研究成果,提出一种基于地面约束的图像与点云配准方法,以实现点云目标的识别与定位。具体而言,提出了基于体素的滤波算法,最大程度地保留有效三维点。依据室外场景地面点的分布规律,设计了基于法向量Z向角的聚类算法,快速、精确地提取地面特征参数。进一步的,按地面约束条件构建从图像空间至点云空间的映射模型,完成图像目标与点云目标的配准,从而实现3D目标的检测与定位。实验结果表明,与传统方法相比,点云滤波的准确度、点云平面参数的提取速度和3D目标的平均定位精度分别提升了约8%,46.7%和10%。证明了所提方法的可行性与有效性,为室外场景3D目标检测技术的发展提供了有价值的参考与实践依据。 展开更多
关键词 地面约束 体素滤波 角度聚类直方图 图像点云融合 3D目标检测
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一种球形机器人稳定平台的设计与分析
6
作者 汪威 张伟伦 +2 位作者 黄旭东 曹金龙 胡新宇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第7期78-82,88,共6页
为满足球形机器人在外部感知传感器稳定性方面的需求,提出了一种两轮驱动球形机器人方案,该方案搭载电磁驱动空间2自由度冗余驱动并联结构的平台。利用螺旋理论和改进的G-K公式对该并联机构的自由度进行了详细分析,确定了其绕万向副转... 为满足球形机器人在外部感知传感器稳定性方面的需求,提出了一种两轮驱动球形机器人方案,该方案搭载电磁驱动空间2自由度冗余驱动并联结构的平台。利用螺旋理论和改进的G-K公式对该并联机构的自由度进行了详细分析,确定了其绕万向副转动的运动特性。通过建立空间坐标系,进行了该并联机构的运动学建模,明确了驱动参数与末端位置之间的映射关系,并获得了工作空间模型。基于欧拉-拉格朗日方程建立了该并联机构的动力学模型。最终,通过力位混合控制策略,使用MATLAB和Adams进行了仿真实验。仿真结果验证了所提出的并联机构运动学模型和动力学模型的准确性,表明该机构能够满足球形机器人对稳定性的需求。本研究为球形机器人的稳定性提升提供了理论依据,并对相关应用具有参考价值。 展开更多
关键词 球形机器人 并联机构 运动学 动力学
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基于多位姿标靶的激光跟踪姿态测量系统参数标定
7
作者 熊芝 钟陈小鹏 +5 位作者 张昊 贾小东 郭政南 赵子越 翟中生 周维虎 《光学精密工程》 北大核心 2025年第1期13-24,共12页
基于激光跟踪的六自由度(6DoF)测量系统在大型设备生产、制造、装配等环节具有广泛的应用,其中姿态测量精度是实现高精度位姿测量的保障。为解决激光跟踪姿态测量系统在远距离大视场中的标定问题,提出一种建立在多位姿标靶上的系统标定... 基于激光跟踪的六自由度(6DoF)测量系统在大型设备生产、制造、装配等环节具有广泛的应用,其中姿态测量精度是实现高精度位姿测量的保障。为解决激光跟踪姿态测量系统在远距离大视场中的标定问题,提出一种建立在多位姿标靶上的系统标定方法。以基于相机的激光跟踪姿态测量系统为研究对象,介绍了该系统的组成及姿态测量原理;其次对系统姿态求解算法性能进行了分析,得出对系统标定精度的影响因素;并在此基础上提出一种基于空间多位姿标靶的系统参数标定方法,基于空间几何约束和最小二乘原理,实现了标定参数的最优求解;最后,搭建基于全站仪的激光跟踪实验平台,使用移动标定板构建立体标靶进行标定。实验结果表明:在3~15 m的测量范围内,采用本文标定方法的姿态测量精度相较于改进前可提升25.4%以上。该方法在远距离大视场测量中具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 激光跟踪 姿态测量 远距离 大视场 标定
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非均匀高度腔室气动软体执行器的结构设计及性能研究
8
作者 魏琼 李旭东 +2 位作者 陈子超 张金姣 叶旭辉 《液压与气动》 北大核心 2025年第10期48-58,共11页
传统气动网格执行器因输出力不足而应用受限,其结构是关键制约因素。针对此问题,提出一种具有非均匀腔室高度的阶梯型结构,通过抑制径向膨胀以增强末端输出力。基于虚功原理建立了执行器的数学模型,揭示了结构参数与弯曲性能的关联;结... 传统气动网格执行器因输出力不足而应用受限,其结构是关键制约因素。针对此问题,提出一种具有非均匀腔室高度的阶梯型结构,通过抑制径向膨胀以增强末端输出力。基于虚功原理建立了执行器的数学模型,揭示了结构参数与弯曲性能的关联;结合赫兹接触理论分析了腔室壁接触力,建立了弯曲角度与接触压力的理论关系。为实现最大输入气压50 kPa下输出力最大化,采用三因素四水平正交试验设计优化参数组合。通过弯曲性能分析及试验验证了理论与有限元模型的准确性。最终,对比了阶梯型与传统等高型执行器的输出力。试验结果表明:阶梯型结构有效抑制了径向膨胀,在50 kPa气压下输出力达3.5 N,较传统结构输出力提升40%。 展开更多
关键词 气动网格软体执行器 虚功原理 阶梯型 末端输出力
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基于线激光的大型圆柱壳体筋板垂直度检测方法
9
作者 王正家 雷卓 +2 位作者 杨晓龙 张成娟 丁聪 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第5期29-33,共5页
针对大型圆柱壳体筋板装配过程中人工测量垂直度步骤复杂、工作强度大且测量效率低的问题,提出了一种基于线激光传感器的筋板垂直度测量方法,并分析了该测量方法下的主要误差来源。首先,通过机械臂带动线激光传感器对圆柱壳体构件的壳... 针对大型圆柱壳体筋板装配过程中人工测量垂直度步骤复杂、工作强度大且测量效率低的问题,提出了一种基于线激光传感器的筋板垂直度测量方法,并分析了该测量方法下的主要误差来源。首先,通过机械臂带动线激光传感器对圆柱壳体构件的壳圈和筋板焊接处进行匀速扫描,获取轮廓三维点云数据,并采用动态系数调整阈值的方法对点云进行噪声去除;为了降低圆柱壳体壳圈曲面的影响,对点云数据进行局部分割;最后,为了降低微小倒角或圆角对平面拟合的影响,提高系统测量精度,提出了基于RANSAC点云分割和法向量夹角约束的平面拟合方法。实验结果表明:该测量系统的重复度误差小于0.012 mm,最大示值误差不超过±0.04 mm,能够满足大型圆柱壳体筋板垂直度测量需求。 展开更多
关键词 线激光 圆柱壳体 点云 垂直度 尺寸测量
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基于改进YOLOv7-tiny的轻量级条码检测算法
10
作者 王正家 丁聪 +3 位作者 庄健 肖喆 程培 杨剑东 《印刷与数字媒体技术研究》 北大核心 2025年第1期71-81,共11页
针对当前复杂工业场景下条码检测精度低、多尺度识别难度大、检测算法复杂度高的问题,本研究提出一种基于改进YOLOv7-tiny的轻量级条码检测算法。首先,针对检测算法复杂度高、难部署到嵌入式设备的问题,引入ShuffleNet v2轻量化网络并... 针对当前复杂工业场景下条码检测精度低、多尺度识别难度大、检测算法复杂度高的问题,本研究提出一种基于改进YOLOv7-tiny的轻量级条码检测算法。首先,针对检测算法复杂度高、难部署到嵌入式设备的问题,引入ShuffleNet v2轻量化网络并将其结构中步长为2的深度可分离卷积修改为空洞卷积来扩大感受野,修改后作为新的特征提取网络。其次,嵌入CBAM(Convolutional Block Attention Module)轻量级注意力机制提高网络特征提取能力,获取更丰富的语义信息,提升小目标检测精度。最后,采用SIoU损失函数替代原始的CIoU损失函数,增强条码定位能力。实验结果表明,改进后的YOLOv7-tiny模型相比原模型的平均精度和速度分别提升了2.36%和19frame/s、参数量和计算量分别减少了0.9MB和1.9G,满足工业场景下条码检测准确度与速度的要求。 展开更多
关键词 条码 深度学习 目标检测 轻量级 YOLOv7-tiny
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基于LoRa的高标准农田滴灌终端系统设计与实现
11
作者 王正家 姚海峰 +2 位作者 熊聪 丁聪 夏辉 《节水灌溉》 北大核心 2025年第8期95-100,共6页
针对新疆高标准农田面积广阔,自动化滴灌过程中因输水距离过长导致管道压力不稳定及滴灌不均匀问题,设计了一种基于LoRa通信的滴灌终端系统。系统以STM32WLE5CBU6单片机为核心控制,采用太阳能供电,利用LoRa星型组网技术实现农田内信息... 针对新疆高标准农田面积广阔,自动化滴灌过程中因输水距离过长导致管道压力不稳定及滴灌不均匀问题,设计了一种基于LoRa通信的滴灌终端系统。系统以STM32WLE5CBU6单片机为核心控制,采用太阳能供电,利用LoRa星型组网技术实现农田内信息通信。滴灌终端通过采集太阳能电池电量与阀门开度信息反馈运行状态,并结合电动阀门与压力反馈,通过阀门开度无极调节的方式稳定滴灌终端出口压力。此外,系统设计了远程控制平台以实现终端的管理与远程控制。实地测试结果表明,该系统具备高可靠的通信性能与压力调节能力,能够满足高标准农田对滴灌均匀性和稳定性的需求,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 LoRa 高标准农田 滴灌终端 无极调节 远程控制平台
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TCN-Net:融合三重注意力机制与特征聚焦扩散的烟支缺陷检测网络
12
作者 吴庆华 张哲铭 赵德华 《包装与食品机械》 北大核心 2025年第2期30-38,共9页
针对烟支生产过程中微小微弱缺陷(如刺破、黄斑、油渍、隐形夹沫等)检测难度大、对易混淆缺陷的区分能力不足的问题,提出一种改进的缺陷检测网络TCN-Net。融合三重注意力机制,在通道、高度和宽度3个维度进行特征增强,提高微小目标的检... 针对烟支生产过程中微小微弱缺陷(如刺破、黄斑、油渍、隐形夹沫等)检测难度大、对易混淆缺陷的区分能力不足的问题,提出一种改进的缺陷检测网络TCN-Net。融合三重注意力机制,在通道、高度和宽度3个维度进行特征增强,提高微小目标的检测能力,使刺破等缺陷的mAP@0.5提升2.4个百分点;设计一种特征聚焦扩散结构,优化高层语义与低层空间特征的融合,有效提高易混淆缺陷(如油渍、黄斑等)的区分能力,使其mAP@0.5分别提升2.8,1.9个百分点;采用归一化Wasserstein距离损失函数优化目标定位,提升小目标检测精度。试验结果表明,相较于基线模型YOLOv8,TCNNet的mAP@0.5提高5.4个百分点,综合性能优于SSD,YOLOv5和YOLOv7等主流检测算法。研究为烟草工业的缺陷检测提供更精准的解决方案。 展开更多
关键词 图像处理 烟支缺陷检测 深度学习 注意力机制 NWD损失函数
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管管相贯焊接曲线轨迹的离散方法研究
13
作者 王君 陈俊杰 +1 位作者 蔡一杰 姜荣俊 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期168-171,177,共5页
目前相贯线焊缝主要采用等参数法离散,此方法并未考虑曲线离散时产生的弓高误差对结果的影响。为了进一步研究焊接曲线的离散方法,建立具有普遍适应性的焊缝曲线的斜交偏置数学模型。结合曲率、扰率和弦长三个因素对空间曲线离散的弓高... 目前相贯线焊缝主要采用等参数法离散,此方法并未考虑曲线离散时产生的弓高误差对结果的影响。为了进一步研究焊接曲线的离散方法,建立具有普遍适应性的焊缝曲线的斜交偏置数学模型。结合曲率、扰率和弦长三个因素对空间曲线离散的弓高误差影响,分别采用等参数法、等弦长法和等弓高误差变步长法对焊缝曲线进行直线插补。通过仿真实验比较了三种离散方法的弓高误差和分段数,结果表明等弓高误差变步长法离散效果最好,整体弓高误差变化平稳,每段误差均在要求范围内。同时分段数量最少,焊接机器人移动距离最短,可以提高焊接效率。 展开更多
关键词 管管相贯线 弓高误差 曲线离散 工业机器人
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基于卷积神经网络轻量化的改进SSD异纤检测方法 被引量：3
14
作者 胡胜 王紫悦 +3 位作者 张守京 李博豪 赵小惠 刘文慧 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第1期171-181,共11页
精准检测棉花中混杂的小型异纤是保障纱线与织物质量的基础和关键。针对现有算法在棉花小型异纤检测中存在的漏检率高、网络结构复杂等问题,提出一种基于卷积神经网络轻量化的改进单步多框检测器(SSD)的棉花异纤检测方法。首先,通过引... 精准检测棉花中混杂的小型异纤是保障纱线与织物质量的基础和关键。针对现有算法在棉花小型异纤检测中存在的漏检率高、网络结构复杂等问题,提出一种基于卷积神经网络轻量化的改进单步多框检测器(SSD)的棉花异纤检测方法。首先,通过引入深度可分离卷积、倒残差结构等创新性设计,将SSD算法中原有骨干特征提取网络VGGNet16替换为MobileNetv2网络;然后,对于SSD算法中生成的候选框尺寸与棉花异纤大小不匹配导致棉花背景占比过高,从而引起正负样本不均衡的问题,采用K-means++算法对棉花异纤尺寸进行聚类分析,根据聚类结果修正候选框尺寸。通过算例进行验证,结果显示所提方法在实现模型轻量化的同时有效提升了异纤检测效果和计算效率。 展开更多
关键词 异纤检测 改进SSD 卷积神经网络 K-means++聚类 轻量化
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用于曲面构件超声相控阵检测的聚焦延时方法研究 被引量：1
15
作者 周扬帆 涂君 +3 位作者 毛轶豪 王慧珍 张旭 宋小春 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第2期222-230,共9页
为了提高曲面构件内微小缺陷的超声相控阵检测能力,提出了一种用于曲面构件的相控阵聚焦延时方法。本研究建立了线阵相控阵聚焦声场的瑞利积分数学模型,并对声场指向性分布规律进行了分析。应用斯涅尔定律分别推导了斜面和曲面构件中的... 为了提高曲面构件内微小缺陷的超声相控阵检测能力,提出了一种用于曲面构件的相控阵聚焦延时方法。本研究建立了线阵相控阵聚焦声场的瑞利积分数学模型,并对声场指向性分布规律进行了分析。应用斯涅尔定律分别推导了斜面和曲面构件中的聚焦延时法则,与传统的迭代遍历算法相比,该方法提高了延迟法则的计算效率,减少了界面结构对扫描声束波阵面的弯曲影响,从而充分发挥了线性相控阵的检测优势。在建立的曲面构件仿真模型中,基于所提聚焦延时方法,依次将延时施加于各阵元,仿真结果证明了声波能够在预设位置实现有效聚焦,并且该方法的计算时间相比于传统迭代遍历计算缩短了约70%。进一步地,展开实际检测实验,制作了含有Φ0.3 mm盲孔的环形钢试块,通过对比施加延时法则前后的B扫描图像和A扫信号图,实验结果表明,所提出的方法有效提高了曲面构件内微小缺陷的检测信噪比以及成像质量。 展开更多
关键词 曲面构件 超声相控阵 声场指向性 线阵聚焦 延时法则
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自走式植保机动力分配工况系统的设计 被引量：1
16
作者 王君明 张作伟 +3 位作者 龚元峰 吴云志 高伟周 胡新宇 《农机化研究》 北大核心 2025年第7期262-270,共9页
为了自走式植保机动力分配控制系统能够实时监测车轮工况和采集工况参数,设计了基于车轮转速的动力分配控制系统。首先,搭建了硬件系统平台,硬件系统包含信号检测、中央控制、控制执行3个模块;其次,对软件系统进行设计开发,包括对下位机... 为了自走式植保机动力分配控制系统能够实时监测车轮工况和采集工况参数,设计了基于车轮转速的动力分配控制系统。首先,搭建了硬件系统平台,硬件系统包含信号检测、中央控制、控制执行3个模块;其次,对软件系统进行设计开发,包括对下位机PLC程序开发和上位机VC++人机界面开发。研究结果表明:通过串口通讯方式对PC-PLC之间进行数据传输,从而实现车轮转速、刹车状态的工况数据监控和数据采集功能,为自走式植保机的实车试验奠定了基础。 展开更多
关键词 自走式植保机 动力分配 工况监控 上位机 下位机
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基于特征金字塔融合的水下目标识别方法研究 被引量：1
17
作者 刘梦然 连恒绪 +1 位作者 聂磊 简泽明 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第4期117-123,共7页
复杂的海洋环境会加大水下目标识别的难度,为进一步提高水下目标识别准确率,本文提出基于特征金字塔融合的识别方法。提取了梅尔频率的倒谱系数(Mel Frequency Cepstrum Coefficient,MFCC)、线性预测倒谱系数(Linear Predictive Cepstra... 复杂的海洋环境会加大水下目标识别的难度,为进一步提高水下目标识别准确率,本文提出基于特征金字塔融合的识别方法。提取了梅尔频率的倒谱系数(Mel Frequency Cepstrum Coefficient,MFCC)、线性预测倒谱系数(Linear Predictive Cepstral Coefficient,LPCC)、色度频谱和短时能量4种频率信息不同的特征,分别基于特征金字塔完成特征的深层信息与浅层信息之间的融合,并将融合特征分别输入迁移学习后的轻量化神经网络shufflenetV2,进行水下目标识别。在Deepship数据集和Shipsear数据集上进行测试,结果表明,本文中4种频率信息不同特征基于特征金字塔融合后水下目标识别准确率均大于98%,相比于原始特征,识别准确率更高。该方法可应用于海洋资源勘探、海洋防御与安全、海洋环境监测等场景,为水下目标识别领域的研究提供了新的思路。 展开更多
关键词 水下目标识别 特征金字塔融合 深度学习
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基于优化复数卷积神经网络的声源定位
18
作者 刘梦然 王聪 +4 位作者 龚传琦 胡君豪 聂磊 简泽明 黄周 《现代电子技术》 北大核心 2025年第21期137-143,共7页
现有的基于深度学习的声源定位方法大多依赖于实数特征表达,往往忽视了包含时空数据的相位信息,从而导致定位效果不佳。因此,文中提出一种基于优化复数卷积神经网络的声源定位方法,以挖掘更深层次的特征和相位信息。文中选取相对传输函... 现有的基于深度学习的声源定位方法大多依赖于实数特征表达,往往忽视了包含时空数据的相位信息,从而导致定位效果不佳。因此,文中提出一种基于优化复数卷积神经网络的声源定位方法,以挖掘更深层次的特征和相位信息。文中选取相对传输函数(RTF)、广义互相关(GCC)和短时傅里叶变换(STFT)三类典型的声音信号特征,对比其在实数卷积神经网络和复数卷积神经网络中的训练和测试效果。通过一系列仿真和实验验证了复数卷积神经网络的平均定位误差比实数卷积神经网络降低了53.49%,准确率平均提高了2.13%。实验结果表明,复数卷积神经网络在声源定位性能方面展现出显著优势,为声源定位领域的进一步研究与工程应用提供了有力参考。 展开更多
关键词 声源定位 复数卷积神经网络 麦克风阵列 复数特征 深度学习 定位性能
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碳纤维聚氨酯夹芯板气孔敲击信号识别方法研究
19
作者 谭昭胜 涂君 +2 位作者 张旭 陈涛 宋小春 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第9期37-40,45,共5页
碳纤维聚氨酯(CFR-PU)夹芯板在冷藏行业中应用广泛,然而,这类产品在制作过程中容易形成聚氨酯层内气孔缺陷,直接影响其保温效果以及结构稳定性。采用敲击法实现气孔缺陷检测。由于常规K-means算法对多种振动信号的区分正确率很难超过50%... 碳纤维聚氨酯(CFR-PU)夹芯板在冷藏行业中应用广泛,然而,这类产品在制作过程中容易形成聚氨酯层内气孔缺陷,直接影响其保温效果以及结构稳定性。采用敲击法实现气孔缺陷检测。由于常规K-means算法对多种振动信号的区分正确率很难超过50%,所以提出一种带约束K-means算法,以实现缺陷的定位和定量。研究搭建了一种敲击检测系统,先针对盲测中存在的4种情况进行区分试验,接着对有效检测距离进行探究,最后对缺陷大小进行定量划分。在3类试验中,本文所提出的带约束K-means方法均表现良好,缺陷识别准确率相较于常规K-means方法最高可提升6.55倍。 展开更多
关键词 碳纤维聚氨酯夹芯板 气孔缺陷 敲击法 K-MEANS聚类
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用于焊缝缺陷检测的双弧V型EMAT设计与优化
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作者 申鑫 涂君 +2 位作者 宋旖旎 张付春 宋小春 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第7期297-306,共10页
尽管无损检测技术在工业领域有较广泛的应用,在满足焊缝缺陷的高精度、高分辨率检测需求时仍面临巨大挑战。以核电、船舶等领域的板焊缝为例,其结构通常尺寸紧凑、分布位置复杂,常位于边角、加强筋交汇处或其他难以接近的区域,对检测探... 尽管无损检测技术在工业领域有较广泛的应用,在满足焊缝缺陷的高精度、高分辨率检测需求时仍面临巨大挑战。以核电、船舶等领域的板焊缝为例,其结构通常尺寸紧凑、分布位置复杂,常位于边角、加强筋交汇处或其他难以接近的区域,对检测探头的体积和布置方式提出了严格要求,往往只能在焊缝附近进行检测。现有超声检测多依赖接触式耦合或体积较大的换能器,难以兼顾狭小空间下的激励效率和缺陷识别灵敏度,且在面对小尺寸缺陷时信噪比较低。为此,设计了一种新型双弧V型点聚焦电磁超声换能器,采用双弧曲折线圈与V型对称布局,在限定激励超声能量区域的同时显著提升了激励波束的方向性与聚焦性能。通过建立有限元模型,系统分析了V型夹角、圆心角及近场区对换能器聚焦性能和缺陷响应幅值的影响,并优化了双弧线圈弧度和V型夹角等关键参数,从而增强了对表面及近表面微小缺陷的响应能力。随后搭建实验平台,对焊缝中的裂纹和气孔缺陷进行了检测。研究表明,传统换能器对微裂纹和孔状缺陷的检测效果有限,而所提出的新型换能器不仅能够获取清晰的反射信号,在检测尺寸为10 mm×0.5 mm×0.2 mm的裂纹及直径1 mm的气孔时,最低信噪比达到23.41 dB,显著提升了检测灵敏度,为复杂结构焊缝缺陷检测提供了一种高灵敏度、非接触式检测新方案。 展开更多
关键词 无损检测 电磁超声换能器 超声聚焦 焊缝缺陷检测
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