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基于机器学习的车辆路面类型识别技术研究 被引量:15
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作者 王世峰 都凯悦 +1 位作者 孟颖 王锐 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1642-1648,共7页
当车辆在各种不同的路面上行驶时,获知路面类型信息将有助于提高乘车人的安全性和舒适性,不同的路面类型将对车辆的加速、制动及操控等驾驶策略产生影响。基于机器学习的基本原理,提出一种使用加速度传感器和相机特征数据融合对路面类... 当车辆在各种不同的路面上行驶时,获知路面类型信息将有助于提高乘车人的安全性和舒适性,不同的路面类型将对车辆的加速、制动及操控等驾驶策略产生影响。基于机器学习的基本原理,提出一种使用加速度传感器和相机特征数据融合对路面类型进行分类的方法,并与单独使用其中一种传感器进行了比较。使用垂直加速度和车速数据并利用车辆动态模型还原路面轮廓,进而完成特征提取和路面类型分类;对相机采集的路面图像数据进行特征提取和分类;将两类传感器的数据特征进行融合,完成路面类型识别任务。实验结果表明:使用两种传感器数据特征融合的方法,不但识别精度有所提高,而且其可靠性和适应性也都优于单独使用加速度数据或路面图像数据。 展开更多
关键词 控制科学与技术 路面类型识别 加速度传感器 相机 机器学习
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透明衬底光致导电网栅的设计与制作 被引量:1
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作者 王君 冷雁冰 +3 位作者 孙艳军 纪雪松 王丽 王越 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期92-98,共7页
依据半导体光电导效应分析了光致导电复合网栅调控机理,阐明了光致导电复合网栅的设计思路与结构特点.结合透明衬底蓝宝石基片,选取雷达波2~18GHz,红外3~12μm波段为研究对象对复合网栅结构参数进行优化和仿真,当网栅参数周期由5mm变为2... 依据半导体光电导效应分析了光致导电复合网栅调控机理,阐明了光致导电复合网栅的设计思路与结构特点.结合透明衬底蓝宝石基片,选取雷达波2~18GHz,红外3~12μm波段为研究对象对复合网栅结构参数进行优化和仿真,当网栅参数周期由5mm变为2.5mm、边长由4.9mm变为2.4mm时,网栅的中心谐振频率从13.2GHz变为14GHz.采用衍射光栅同轴对准原理保证两次lift-off光刻工艺的对准精度,制备的网栅周期误差小于6μm,边长误差小于5μm,满足实验要求.复合网栅的光学和电学性能测试结果为:加载复合网栅的蓝宝石衬底样件与未加载的相比,红外透过率曲线整体走势未发生变化,透过率整体下降了7.8%左右,与单独金属网栅相比相差3.4%,符合红外透过损失规律.该复合网栅在敏感波长为600nm光照射下测得的中心谐振频率从13.22GHz变为14.03GHz,与仿真结果基本一致,验证了光照对复合网栅电磁性能调控的可行性. 展开更多
关键词 光学表面 复合网栅 光致导电 光刻 红外
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太赫兹时域光谱无损检测玻纤复合材料的干涉现象研究 被引量:3
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作者 牟达 王奇书 +5 位作者 崔宗宇 任姣姣 张丹丹 李丽娟 辛胤杰 周桐宇 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3031-3040,共10页
玻璃纤维增强复合材料作为新型的先进复合材料,具有质量轻、耐高温、耐冲击等特有的优点被广泛地应用在航空军工等领域。然而,在其生产过程中由于制作工艺的影响,使其内部容易产生分层和夹杂等微小缺陷;另一方面,此类复合材料在其生命... 玻璃纤维增强复合材料作为新型的先进复合材料,具有质量轻、耐高温、耐冲击等特有的优点被广泛地应用在航空军工等领域。然而,在其生产过程中由于制作工艺的影响,使其内部容易产生分层和夹杂等微小缺陷;另一方面,此类复合材料在其生命周期内,由于外界因素如冲击力、高温等干扰,使得材料表面和内部发生灼痕和脱粘等缺陷。缺陷的存在使得作为结构件的玻璃纤维增强复合材料的安全系数降低,因此有必要对材料内部的缺陷进行检测。太赫兹时域光谱技术得益于太赫兹波段的独有优势,作为传统无损检测方式的有效补充,以其瞬态性、低能性以及指纹谱性近年来被广泛地应用在复合材料无损检测领域,可以有效地对缺陷进行无损检测。通过检测结果对玻璃纤维增强复合材料的性能进行评估,然而利用太赫兹时域光谱技术对缺陷检测分析时,发现对缺陷进行层析成像过程有一些随时间扩散的条纹,条纹的存在掩盖了缺陷的形状,对缺陷的清晰识别产生影响,进一步导致对缺陷的漏判和误判。现阶段,对于缺陷层析成像时条纹出现的原因在理论上的分析鲜有研究,该研究提出了应用时域有限差分技术建模分析太赫兹波与玻璃纤维增强复合材料的相互作用机理。建立在0.2~1.5 THz频段范围内的反射式数值模型,通过数值模拟实现了对玻璃纤维增强复合材料内部1、3以及5 mm深度处的缺陷成像,并且发现,当太赫兹波垂直入射到玻璃纤维复合材料表面时,每一深度处的缺陷均可清晰成像,当太赫兹波以1°倾斜角入射到玻璃纤维增强复合材料表面以及玻璃纤维增强复合材料上下表面存在2°倾斜时,材料内部每一深度处的缺陷成像中均出现了交替变化的条纹,验证了出现条纹的原因是由干涉现象引起的。 展开更多
关键词 无损检测 太赫兹 时域有限差分 缺陷成像 干涉条纹
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多层胶接结构胶层均匀性的太赫兹时域表征方法 被引量:3
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作者 王家天 刘闯 +2 位作者 任姣姣 张丹丹 顾健 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期296-302,共7页
多层胶接结构广泛应用于航空航天领域中,其粘接强度是保障工程安全的关键因素。采用飞行时间、能量、幅值等不同的太赫兹时域光谱参数表征多层胶接结构胶层的均匀性,进而评价多层胶接结构材料的胶接质量。采用太赫兹时域光谱飞行时间成... 多层胶接结构广泛应用于航空航天领域中,其粘接强度是保障工程安全的关键因素。采用飞行时间、能量、幅值等不同的太赫兹时域光谱参数表征多层胶接结构胶层的均匀性,进而评价多层胶接结构材料的胶接质量。采用太赫兹时域光谱飞行时间成像法对胶层区域的均匀性进行定性分析,通过计算获得4块实验样件的飞行时间相对标准差分别为8.78%、8.09%、7.30%和9.57%,实现了胶层均匀性的定量评价;利用太赫兹时域光谱能量积分信息,分别采用能量积分曲线的峰度和偏度定性分析胶层均匀性,通过计算获得4块实验样件能量标准偏差分别为0.95、0.9、0.71和1.01,实现了胶层均匀性的定量评价;此外,根据太赫兹时域光谱的幅值特征信息,以幅值离散系数定量地表征胶层均匀性。研究结果表明:太赫兹时域光谱的飞行时间、能量积分及幅值3种特征参数均能够实现多层胶接结构胶层均匀性的定量评价,该方法能够为多层胶接结构粘接强度的评估提供可靠的手段。 展开更多
关键词 胶层均匀性 太赫兹时域光谱 飞行时间 能量积分 幅值
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基于梯度阈值的太赫兹时域信号自适应稀疏算法 被引量:1
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作者 秦丽丽 李丽娟 +8 位作者 任姣姣 顾健 熊伟华 张丹丹 祝莉莉 张霁旸 薛竣文 江柏红 高增华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期313-324,共12页
胶接结构广泛应用于航空航天等国防领域,但在工艺制作及使用过程可能会产生胶接界面脱粘缺陷和损伤,由于太赫兹无损检测技术对非金属材料良好的穿透性能,已被广泛应用于复合材料的无损检测中,太赫兹无损检测技术在多层胶接结构样件胶层... 胶接结构广泛应用于航空航天等国防领域,但在工艺制作及使用过程可能会产生胶接界面脱粘缺陷和损伤,由于太赫兹无损检测技术对非金属材料良好的穿透性能,已被广泛应用于复合材料的无损检测中,太赫兹无损检测技术在多层胶接结构样件胶层内部缺陷的无损检测方面具有较大优势。利用反射式太赫兹时域光谱系统检测多层胶接结构样件,得到的具有样件内部材料信息的太赫兹时域信号,但信号中还包含了大量的冗余特征和噪声等无效信息,这些无效信息大大降低了信号处理和分析效率。针对这一问题,文中提出了基于二阶梯度法提取太赫兹时域信号有效特征,以飞行时间误差为限制条件基于信号的时域特征自适应确定阈值,稀疏太赫兹时域信号,减少信号中冗余无效信息,实现太赫兹时域信号的有效压缩。然后,通过二值化图像分割识别多高斯恢复信号和太赫兹时域光谱系统检测信号的太赫兹图像缺陷区域。最后,制备具有脱粘缺陷的多层胶接结构样件,开展太赫兹无损检测实验。结果表明:文中算法的数据压缩率达到了81%,相比传统压缩算法离散余弦变换提高了59%,相比主成分分析算法提高了75%,相比K-SVD字典学习算法提高了26%,缩短了约80%的数据计算时间,减小了约95%数据存储空间占用,且缺陷识别偏差不超过0.05。文中算法极大地提高了数据处理和分析效率,保证了缺陷识别的精度。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱 稀疏表示 特征提取 自适应阈值 多层胶接结构
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一种新颖FBG的温度与应变传感系统 被引量:4
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作者 刘智超 杨进华 《激光杂志》 北大核心 2018年第9期106-109,共4页
为了解决光纤光栅温度与应变交叉敏感问题,在同一个探头上将温度敏感与应变敏感以不同的回波光谱表达形式加以区分,由此试制了一种新颖的FBG探头结构。系统采用啁啾FBG与渐变应变外壳配合的形式构成,使温度与应变对回波光谱谱形的影响... 为了解决光纤光栅温度与应变交叉敏感问题,在同一个探头上将温度敏感与应变敏感以不同的回波光谱表达形式加以区分,由此试制了一种新颖的FBG探头结构。系统采用啁啾FBG与渐变应变外壳配合的形式构成,使温度与应变对回波光谱谱形的影响可明显区分,从而实现同时测试两组参量的目的。给出了新颖FBG结构设计的理论分析,推导了其与回波光谱的函数关系,仿真分析了温度、应变与波长偏移量的关系,讨论了在不同轴向位置及应力水平条件下系统的应变值数据分布。实验将该FBG与标准温度与应变传感器的测试结果进行对比,结果显示,其温度误差优于0.98%,应变误差优于2.54%。 展开更多
关键词 光纤光栅 交叉敏感 结构设计 光谱分析
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多色分图层激光扫描自聚焦投影技术 被引量:2
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作者 杨帆 牟达 +3 位作者 侯茂盛 杨嘉亮 王文博 刘洋 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第2期427-436,共10页
为了突破常规激光投影仪由于单一波长的局限性造成应用场景的限制,同时实现对不同零件、不同材料、不同装配工艺的分图层投影,设计并搭建了多色分图层激光扫描自聚焦投影系统。系统采用2种波长的激光作为光源,根据二向色镜的位置不同,... 为了突破常规激光投影仪由于单一波长的局限性造成应用场景的限制,同时实现对不同零件、不同材料、不同装配工艺的分图层投影,设计并搭建了多色分图层激光扫描自聚焦投影系统。系统采用2种波长的激光作为光源,根据二向色镜的位置不同,提出了多色共光轴和分光路2种激光扫描自聚焦投影方案,并推导了相应的光学系统数学模型。通过系统的自聚焦功能调节镜组间距,均可以实现在不同距离的投影面上聚焦出不同颜色的最小光斑。利用ZEMAX光学设计软件对2种投影光学系统进行仿真,并从系统可靠性和投影效果上对2种系统进行比较分析。实验结果表明:在3 m处的投影面上,共光轴系统各种波长的光斑直径均在0.8 mm以内,且光斑大小均匀,可以实现多色分图层的扫描自聚焦投影功能。 展开更多
关键词 激光投影仪 多色扫描自聚焦投影 共光轴 分光路 ZEMAX
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