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基于CAD图纸的焊件坡口视觉识别与匹配

基于CAD图纸的焊件坡口视觉识别与匹配

作者：刘陈华北京石油化工学院

学位级别：硕士

随着我国制造业的发展深入,焊接技术成为大国制造的重要一个环节。在机器人焊接时,需要定位焊接试件位置,人工示教定位存在低效率、重复性劳动过多的缺点。光电传感测量技术的不断更新、加上机器视觉传感的算法不断推出,让机械设备在作... 详细信息

随着我国制造业的发展深入,焊接技术成为大国制造的重要一个环节。在机器人焊接时,需要定位焊接试件位置,人工示教定位存在低效率、重复性劳动过多的缺点。光电传感测量技术的不断更新、加上机器视觉传感的算法不断推出,让机械设备在作业过程中减少对人工示教的依赖性,自动化识别焊接试件位置,明显提高焊接机器人的作业效率。但是焊接机器人在作业过程中尚不能完成CAD图纸到工件之间的有效匹配,还需要人工干预,智能自动化程度有待提高。为此,开展焊接机器人自动将CAD图纸与实际工件进行匹配的研究具有明显的现实意义。论文的具体开展的工作有如下内容:(1)对比了Two-Stage和One-Stage框架下不同目标检测网络的性能,在充分考虑实际焊接场景下,采用Two-Stage框架下的Faster RCNN目标检测算法,并采集不同工况下的焊接试件,并对其进行数据增强与标注。采用迁移学习的思路,将经典的六种卷积神经网络:VGG-16、VGG-19、Res Net-50、Goog Le Net、Alex Net和Lenet-5在公开数据集上进行预训练,保留其权重并作为RPN进行训练。结果表明利用VGG-16作为RPN使得网络综合性能更好,其中当学习率为0.0001和Epochs为45时,网络在训练集上的精度达到了95.75%,保证参数量足够的同时能够保证实时运行的效果,并且绘制的P-R曲线能够覆盖整个坐标轴区。(2)研究了CAD图纸中的DXF数据格式的结构类型和提取方式,通过C++编程方法完成了焊接试件DXF标准文件信息的提取,同时为了图形可视化,将其映射到三维空间下,丰富了整体提取的可观察性能,为后文与识别到的焊接试件区域提供了对比依据。(3)将Faster R-CNN目标检测框结果作为ROI,减小了计算机开销调度的工作量。使用各向异性滤波算法,证明了算法的去噪保边的稳定效果。在此基础上使用基于渐变边缘模型的Zernike矩亚像素焊件边缘检测算法,利用机器和视觉传感器标定关系,将检测到的结果与DXF标准数据进行对比,在排除实际焊接试件存在加工误差的情况下,利用标定关系将获取的图像坐标信息转换到世界坐标系中求解线段长度。在软件系统中对比DXF格式文件,对其进行识别与匹配。综上所述,课题解决了在现在焊接工业中非线性嘈杂环境中识别焊接试件的问题,利用追求精确效能的Faster R-CNN目标检测网络提取ROI,利用基于Zernike矩的亚像素算法进一步处理验证,利用CAD图纸的DXF文件格式对提取到的焊接试件进行比对和匹配,从而提升焊接机器人的自动化焊接水平,在生产中有一定的实用价值。

关键词：焊接试件目标检测 CAD图纸亚像素提取

基于显著性自适应权重图的红外可见光图像融合

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激光与光电子学进展 2023年

作者：丁海洋董明利刘陈华陆熙田郭晨彤北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室广州南沙光子感知技术研究院北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室

为改善现有融合策略对源图像信息利用不够充分的问题，提出了滚动引导滤波器和各向异性扩散来提取基础层和细节层，将获取的基础层和细节层分别使用视觉显著映射和权重图构建的方法进行融合，然后添加某一权重将融合后的基础层与细节层... 详细信息

为改善现有融合策略对源图像信息利用不够充分的问题，提出了滚动引导滤波器和各向异性扩散来提取基础层和细节层，将获取的基础层和细节层分别使用视觉显著映射和权重图构建的方法进行融合，然后添加某一权重将融合后的基础层与细节层图像融合为最终图像的方法。基于公开数据集的多个场景进行实验验证。实验结果表明，新方法得到的融合结果具有更好的对比度，在保持图像像素强度均匀分布的前提下在边缘细节处保留了丰富的纹理特征，具有更好的视觉效果和融合精度，同时在平均梯度，信息熵，空间频率等指标上取得了显著的进步。

关键词：图像融合红外与可见光图像视觉显著映射各向异性扩散权重图构建

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生猪常见腹泻疫病的诊断及防治技术分析

畜牧业环境 2020年第6期 90-90页

作者：刘陈华柘荣县宅中乡畜牧兽医站福建柘荣355300

腹泻是生猪养殖常见多发病症,多数由病毒、细菌、寄生虫、环境应激等因素诱发,此病对幼龄猪危害最大。在文献查阅的基础上,总结日常腹泻病诊治经验,笔者就生猪常见腹泻疫病的诊断及防治技术做要点阐述,为科学防控腹泻病提供理论借鉴和... 详细信息

腹泻是生猪养殖常见多发病症,多数由病毒、细菌、寄生虫、环境应激等因素诱发,此病对幼龄猪危害最大。在文献查阅的基础上,总结日常腹泻病诊治经验,笔者就生猪常见腹泻疫病的诊断及防治技术做要点阐述,为科学防控腹泻病提供理论借鉴和技术指导。

关键词：腹泻诊治综合发昂之

基于实验数据分析的科氏质量流量计最佳振幅研究

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计量学报 2024年 1-9页

作者：黄雅徐科军刘陈慈合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥格易集成电路有限公司工业自动化安徽省工程技术研究中心

针对科氏质量流量计难以确定最佳振幅，无法达到最佳测量效果的问题，采用研制的变送器匹配性能优良的一次仪表进行试验，采集不同振幅下的信号，从振幅稳定度、波形畸变、信号功率谱、信噪比和系统驱动效率等角度分析振幅对科氏质量流... 详细信息

针对科氏质量流量计难以确定最佳振幅，无法达到最佳测量效果的问题，采用研制的变送器匹配性能优良的一次仪表进行试验，采集不同振幅下的信号，从振幅稳定度、波形畸变、信号功率谱、信噪比和系统驱动效率等角度分析振幅对科氏质量流量计性能的影响;再进行不同振幅下的水流量标定实验，根据示值误差和重复性确定最佳振幅。结果表明，随着振幅的增大，波形畸变愈加严重、高次谐波分量也随之增大、噪声信号功率也呈现增大趋势，从而影响信噪比，使驱动效率降低;但是，振幅过小会加剧传感器放大信号幅值波动，影响测量结果。因此，针对该款流量计的最佳振幅约为439 mV。

关键词：流量计量科氏质量流量计最佳振幅示值误差重复性

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串列双圆柱倾斜入水试验研究

弹道学报 2024年第2期36卷 90-97页

作者：刘陈吕续舰李胜男王旭中国船舶集团有限公司第七一○研究所湖北宜昌443003 南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

基于高速摄像方法开展串列双圆柱倾斜入水试验研究,分析串列双圆柱入水空泡演化特性及运动特性的变化规律。结果表明:当双圆柱入水时序差为3.5 ms时,圆柱Ⅱ(后入水圆柱)入水后进入圆柱Ⅰ(先入水圆柱)的空泡中并与之碰撞。根据独立扩张原... 详细信息

基于高速摄像方法开展串列双圆柱倾斜入水试验研究,分析串列双圆柱入水空泡演化特性及运动特性的变化规律。结果表明:当双圆柱入水时序差为3.5 ms时,圆柱Ⅱ(后入水圆柱)入水后进入圆柱Ⅰ(先入水圆柱)的空泡中并与之碰撞。根据独立扩张原理,圆柱Ⅰ在被撞击后获得瞬间的加速,从而使撞击位置截面的空泡迅速扩张,形成嵌套空泡。碰撞破坏了双圆柱的稳定性,导致两个圆柱在水中翻转。当时序差在10.2~31.8 ms范围内时,圆柱Ⅱ入水后进入圆柱Ⅰ的空泡中,未与圆柱Ⅰ发生碰撞,在穿破圆柱Ⅰ空泡壁后再次进入水中运动。由于圆柱Ⅱ在空泡中运动时受到的阻力显著低于水中运动,因此具有较好的存速性能。当时序差为48.2 ms时,圆柱Ⅰ空泡尾部在浮力作用下上飘明显,两个圆柱的空泡壁面之间的排斥作用导致圆柱Ⅱ受到压力后轨迹偏移,圆柱Ⅱ入水后没有进入圆柱Ⅰ的空泡中。圆柱Ⅱ入水运动特性与单个圆柱相似,所以圆柱Ⅰ入水后流场的扰动对圆柱Ⅱ的影响很小。但是随着圆柱向下运动,两个圆柱周围空泡之间的相互作用影响了圆柱Ⅱ在水中运动的姿态。

关键词：串列双圆柱倾斜入水时序差空泡演化运动特性

铌微合金化和淬火速率对热成形钢组织与力学性能的影响

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材料工程 2024年第2期52卷 146-154页

作者：陈华丁灿灿胡斌罗海文北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

基于传统22MnB5钢设计了一种新型含Nb热成形钢,研究在不同淬火速率下Nb对热成形钢显微组织与力学性能的影响。新型Nb微合金化热成形钢与广泛应用的22MnB5商业钢种均经900℃保温3 min的固溶处理后分别水淬和油淬至室温,检测两种钢在两个... 详细信息

基于传统22MnB5钢设计了一种新型含Nb热成形钢,研究在不同淬火速率下Nb对热成形钢显微组织与力学性能的影响。新型Nb微合金化热成形钢与广泛应用的22MnB5商业钢种均经900℃保温3 min的固溶处理后分别水淬和油淬至室温,检测两种钢在两个淬火条件下的力学性能,并通过扫描电镜、背散射电子衍射仪、X射线衍射仪和透射电镜等分析合金组织。结果表明:油淬时Nb微合金化热成形钢与22MnB5钢能发生较明显的自回火,但前者的屈服强度高于后者约130 MPa,且伸长率也略有改善,对强化机制的定量计算表明这是由于含Nb钢晶粒细化形成的细晶强化以及位错强化和沉淀强化的共同作用;而在水淬条件下,两种钢的屈服强度与伸长率均相似,推测是由于冷却速率高抑制了自回火,使得马氏体相变产生的残余应力成为影响屈服强度的主导因素,而当水淬样品在170℃回火减轻内应力后,此时含Nb钢屈服强度再次高于22MnB5钢。

关键词： Nb微合金化热成形钢力学性能残余应力

中华民族共同体意识视域下少数民族体育发展的路径研究

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天津体育学院学报 2024年 464-470页

作者：杨春华杨萧李丽刘陈帆张云丽陇东学院教育与体育学院西安电子科技大学体育部武汉体育学院武术学院宝鸡文理学院体育学院

中华民族共同体意识是中华民族发展的精神驱动,是民族复兴的时代要求,更是中华民族团结的根源本质。少数民族体育作为少数民族人民交往交流交融的重要形式,与中华民族共同体意识之间具有密切的内在关联,具体体现为少数民族体育可为树立... 详细信息

中华民族共同体意识是中华民族发展的精神驱动,是民族复兴的时代要求,更是中华民族团结的根源本质。少数民族体育作为少数民族人民交往交流交融的重要形式,与中华民族共同体意识之间具有密切的内在关联,具体体现为少数民族体育可为树立休戚与共意识提供价值追求、荣辱与共意识提供价值导向、生死与共意识提供价值共识、命运与共意识提供价值指引。当前,少数民族体育由于受到西方体育文化的不断冲击,传承环境不断被异化、传承载体不断被限制,以及所呈现的少数民族体育非物质文化遗产开发与保护不足,经济价值得不到转化等问题,致使少数民族体育在铸牢中华民族共同体意识上产生了认同自觉、精神纽带、文化传承、实践载体和经济基础等不同方面的问题。发挥少数民族体育铸牢中华民族共同体意识的重要作用,需要积极整合少数民族体育的保护开发,延续少数民族体育的文化符号,强化少数民族体育的凝聚作用,促进少数民族体育的经济转化,重构少数民族的精神文化空间,如此才能为铸牢中华民族共同体意识提供精神归属、文化根基、连通纽带、物质保障和自觉认同。

关键词：中华民族共同体意识少数民族体育文化传承

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uBlock算法的低延迟一阶门限实现方法

电子学报 2024年第4期52卷 1250-1259页

作者：姚富陈华范丽敏中国科学院软件研究所可信计算与信息保障实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

目前已有文献给出了uBlock分组密码算法的侧信道防护方案,但是这些方案不仅延迟较高,难以适用于低延迟高吞吐场景,而且在毛刺探测模型下缺乏可证明安全性.针对这一问题,本文给出了在毛刺探测模型下具有可证明安全性的uBlock算法的低延... 详细信息

目前已有文献给出了uBlock分组密码算法的侧信道防护方案,但是这些方案不仅延迟较高,难以适用于低延迟高吞吐场景,而且在毛刺探测模型下缺乏可证明安全性.针对这一问题,本文给出了在毛刺探测模型下具有可证明安全性的uBlock算法的低延迟门限实现方案.此外,我们引入了Changing of the Guards技术来避免防护方案在执行过程中需要额外随机数.对于防护方案的安全性,我们用自动化评估工具SILVER验证了S盒的毛刺探测安全性,并用泄露评估技术TVLA(Test Vector Leakage Assessment)验证了防护方案的整个电路的安全性.最后,我们用Design Compiler工具对防护方案的性能消耗情况进行了评估.评估结果显示,与序列化实现方式的uBlock防护方案相比,我们的防护方案的延迟能够减少约95%.

关键词：密码芯片 uBlock算法侧信道攻击与防护掩码技术门限实现 Changing of the Guards

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笛曲《幽兰逢春》的艺术特色与演奏要点初探

黄河之声 2024年第3期 112-115页

作者：刘陈南通大学艺术学院

由南派竹笛大师赵松庭创作于二十世纪70年代末的《幽兰逢春》,是我国近现代笛乐中一首不可多得的佳作。作品不仅有着流畅的旋律和飘逸的风格,更有着深刻的思想内涵,形式和内容俱佳,充分展示出了竹笛特有的音乐表现力。基于此,本文从赵... 详细信息

由南派竹笛大师赵松庭创作于二十世纪70年代末的《幽兰逢春》,是我国近现代笛乐中一首不可多得的佳作。作品不仅有着流畅的旋律和飘逸的风格,更有着深刻的思想内涵,形式和内容俱佳,充分展示出了竹笛特有的音乐表现力。基于此,本文从赵松庭创作这首作品的背景谈起,通过音乐分析总结了作品的艺术特色,并就该曲的演奏要点提出了个人看法和建议,希望可以起到相应的启示和借鉴作用,使这首佳作得到更加广泛的传播与认可。

关键词：赵松庭《幽兰逢春》艺术特色演奏要点