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圆盘刀豁口的机器视觉快速检测系统关键技术研究

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圆盘刀豁口的机器视觉快速检测系统关键技术研究

作者：宋明望桂林电子科技大学

学位级别：硕士

电池极片毛刺使得电池存在重大安全隐患,用于分切电池极片的圆盘刀存在豁口是导致电池极片产生毛刺的主要原因之一,故需及时检测圆盘刀是否存在豁口。现有的圆盘刀豁口检测系统去除圆盘刀刃口上的附着物效果较差,且豁口检测精度不高、... 详细信息

电池极片毛刺使得电池存在重大安全隐患,用于分切电池极片的圆盘刀存在豁口是导致电池极片产生毛刺的主要原因之一,故需及时检测圆盘刀是否存在豁口。现有的圆盘刀豁口检测系统去除圆盘刀刃口上的附着物效果较差,且豁口检测精度不高、效率低,难以满足企业的生产需求。为了解决这些问题,本文对圆盘刀豁口的机器视觉快速检测系统的关键技术进行了细致研究。本论文的主要贡献如下:(1)基于凹点匹配的圆盘刀刃口附着物去除算法。针对圆盘刀刃口附着物经常导致圆盘刀豁口检测出现无法收敛、产生误检数据或检测失败的问题,本文提出了一种去除圆盘刀刃口附着物的方法。该方法先通过最大类间方差法与形态学方法对圆盘刀刃口边缘图像进行预处理;然后,使用凸包算法计算出附着物粘连区域,并通过滑动窗口计算函数定位并匹配粘连区域凹点作为最佳分割点;最后,基于B次样条插值推理计算附着物与圆盘刀刃口间的最优分割线,从而实现附着物识别并去除。实验表明,该方法相比基于RESCAN的附着物去除模型,在IOU、SSIM、PSNR和MPA四项评价指标上,分别提高了7.87%、0.0227、2.1051d B和0.1101。(2)基于泽尼可-厄米特(Zernike-Hermite)的圆盘刀豁口检测模型。针对圆盘刀豁口检测前的刀具刃口边缘提取问题,本文提出了一种基于改进的Zernike矩亚像素边缘检测方法,该方法主要引入Sobel算子进行边缘粗提取,降低了Zernike矩亚像素边缘检测计算复杂度,再计算圆盘刀刃口边缘图像综合梯度值T,以此代替原边缘提取模型的鉴定参数。针对圆盘刀豁口快速检测问题,本文提出了一种基于Hermite插值的豁口检测方法。该方法先为Hermite插值引入形状参数,以此推理包络拟合曲线簇;然后,通过PSO算法计算确认最优形状参数,定位曲线簇中的最佳圆盘刀初始边缘,有效避免包络拟合的Undershoot问题;最后,通过计算边缘间的黎曼积分差定位豁口区域并计算相关指标。实验表明,一方面本文模型提取圆盘刀刃口边缘平滑度较好,更接近亚像素级别边缘提取的精度,且平均耗时远低于经典的Zernike矩的边缘提取算法;另一方面本文模型有效避免了预推理初始边缘的Undershoot问题,在检测精度上表现更佳,可将误差率控制在1.9%以内。此外,该模型的检测速度也更为快速,相较于PRe Net模型,可缩短约40%的检测耗时。

关键词：机器视觉圆盘刀豁口检测附着物去除凹点匹配亚像素边缘检测泽尼可-厄米特检测模型

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基于定位校正指数的嘧啶类含能材料爆轰性能

火炸药学报 2024年

作者：堵锡华宋明徐艳徐州工程学院材料与化学工程学院

嘧啶具有六元氮杂芳环结构，可作为合成高能不敏感含能材料的骨架单元。为研究嘧啶类含能化合物的爆轰性能与其分子结构的构效关系，根据嘧啶类含能化合物分子中原子相互连接的空间特性，提出了一种新的分子结构指数—定位校正指数B，... 详细信息

嘧啶具有六元氮杂芳环结构，可作为合成高能不敏感含能材料的骨架单元。为研究嘧啶类含能化合物的爆轰性能与其分子结构的构效关系，根据嘧啶类含能化合物分子中原子相互连接的空间特性，提出了一种新的分子结构指数—定位校正指数B，此外还计算了19个含能化合物分子的电拓扑态指数，并优化筛选出其中的E13作为分子结构描述符，将E13与定位校正指数B结合，与嘧啶类含能化合物的爆轰性能进行回归分析，将B和E13这2种结构指数作为BP神经网络的输入变量，神经网络结构采用2-3-1的结构方式，构建了预测嘧啶类含能化合物爆轰性能好的神经网络法模型，每个模型的总相关系数均超过0.99，达优级相关，计算得到的氧平衡、爆热、爆速和爆压的预测值与文献值的平均相对误差分别为1.59%、1.05%、0.37%和1.28%。如将指数扩展到与噁三唑稠环类含能材料分子、含氟唑类含能化合物分子的爆轰性能等进行分析预测，同样能得到令人满意的结果。结果表明，嘧啶类含能材料分子的爆轰性能与定位校正指数、电拓扑态指数有良好的非线性关系。

关键词：嘧啶噁三唑稠环含氟唑类化合物爆轰性能定位校正指数电拓扑态指数神经网络法

“老少年”的忧伤之旅——晚清少年话语与旅行中的变革

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南方文坛 2024年第4期 5-24页

作者：宋明炜美国韦尔斯利学院东亚系

对青年来说,成人仪式是一次冒险之旅。正如法国人类学家克洛德·列维-斯特劳斯(ClaudeLevi-Strauss)注意到的:制度和习俗两者对他们来说都像是一种单调运行的机制,没有任何机会、运气或者能力能够改变它们。他们也许认为唯一可以让命运... 详细信息

对青年来说,成人仪式是一次冒险之旅。正如法国人类学家克洛德·列维-斯特劳斯(ClaudeLevi-Strauss)注意到的:制度和习俗两者对他们来说都像是一种单调运行的机制,没有任何机会、运气或者能力能够改变它们。他们也许认为唯一可以让命运屈服的方法就是冒险去到那些险恶的边缘地带,在那里社会规范不再有任何意义,集体的保护性法律和要求也不再适用;一直走到普通的、有秩序生活的边缘,走到身体力量将要崩溃之地,走到生理和道德痛苦的极致。

关键词：成人仪式克洛德社会规范晚清边缘地带

处理含大量非分层介质结构的悬浮随机行走电容提取算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年第3期36卷 435-442页

作者：宋明烨杨明喻文健清华大学计算机科学与技术系北京100084 北京信息科学与技术国家研究中心北京100084

为了解决包含大量非分层介质的随机行走电容提取算法预处理时间过长的问题,提出一种优化算法.本文算法一共有2步:首先基于八分块立方体即时采样技术,提出处理复杂非分层介质的等效介电常数计算方法;然后基于网格的空间管理技术,减少随... 详细信息

为了解决包含大量非分层介质的随机行走电容提取算法预处理时间过长的问题,提出一种优化算法.本文算法一共有2步:首先基于八分块立方体即时采样技术,提出处理复杂非分层介质的等效介电常数计算方法;然后基于网格的空间管理技术,减少随机行走电容提取的预处理时间.针对不同的电容提取应用场景,还提供了选择不同非分层介质空间管理策略的建议.在多个来自集成电路设计版图的互连结构上的实验结果表明,所提算法在保证电容提取精度与随机行走运行效率的同时,显著地加快了非分层介质空间管理构造以及随机行走算法的预处理时间;在含有超过70万非分层介质的测例上,与现有算法相比,该算法使非分层介质的空间管理构造时间最多加速420倍,并使整个预处理时间从114s减少到30s.

关键词：电容提取随机行走非分层介质空间管理

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把青年写进历史:茅盾的早期小说

小说评论 2024年第2期 46-61页

作者：宋明炜美国韦尔斯利学院

与《倪焕之》类似,茅盾(1896-1981)的小说《虹》(1930)开篇也描述了年轻主人公顺水而下的旅程。梅行素第一次离开故乡四川,乘船沿长江前往上海。她通过阅读《新青年》,接受女性解放和自主的进步思想,是一位有意识要把自己培养成“新女... 详细信息

与《倪焕之》类似,茅盾(1896-1981)的小说《虹》(1930)开篇也描述了年轻主人公顺水而下的旅程。梅行素第一次离开故乡四川,乘船沿长江前往上海。她通过阅读《新青年》,接受女性解放和自主的进步思想,是一位有意识要把自己培养成“新女性”的外省青年。随着汽轮在险峻而壮美的巫峡中行驶,梅行素为在自己眼前展开的壮阔景色而激动:峭壁直冲云霄,无尽的江水在山崖对峙的峡谷里艰难前行。

关键词：梅行素女性解放早期小说《新青年》直冲云霄茅盾《倪焕之》小说《虹》

基于滤波技术和GAN的脉冲展宽分幅相机空间分辨性能提升

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光学学报 2024年第11期44卷 315-323页

作者：徐付涛白雁力钟思宋明诚桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541004

为改善硬件提升的局限,将滤波技术和生成对抗网络(GAN)应用于脉冲展宽分幅相机空间分辨性能提升,并采用图像梯度和成像调制度量化提升效果。研究结果显示,高斯-拉普拉斯算子、同态滤波和GAN均能不同程度提升脉冲展宽分幅相机的空间分辨... 详细信息

为改善硬件提升的局限,将滤波技术和生成对抗网络(GAN)应用于脉冲展宽分幅相机空间分辨性能提升,并采用图像梯度和成像调制度量化提升效果。研究结果显示,高斯-拉普拉斯算子、同态滤波和GAN均能不同程度提升脉冲展宽分幅相机的空间分辨性能,而将同态滤波的图像增强和GAN的去模糊相结合,能更显著地提升分辨效果,并将图像整体平均梯度由初始的1.456提高到3.399;近轴5 lp/mm区域的局部平均梯度由7.638提高至23.901,平均调制度由7.84%提高至24.32%;远轴5 lp/mm区域的局部平均梯度由3.869提高至11.349,平均调制度由6.07%提高至19.60%。研究结论不仅为脉冲展宽分幅相机空间分辨性能的提升提供了参考方法,而且为滤波和去模糊技术融入超快诊断领域提供了新思路。

关键词：超快光学诊断技术脉冲展宽分幅相机生成对抗网络滤波技术空间分辨率性能

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基于自组装密排金纳米球微球壳的米散射特性

光学学报 2024年第14期44卷 326-335页

作者：宋明霞虞应刘绍鼎太原理工大学电子信息与光学工程学院山西商太原030024

通过乳化自组装方法制备了由密排金纳米球所构成的微球壳结构,实验测量及数值计算的单颗粒散射光谱表明,微球壳结构的光学响应与等效高折射率电介质球壳类似,能够产生电偶极及磁偶极共振模式。当两者的相互作用满足Kerker条件时,可形成... 详细信息

通过乳化自组装方法制备了由密排金纳米球所构成的微球壳结构,实验测量及数值计算的单颗粒散射光谱表明,微球壳结构的光学响应与等效高折射率电介质球壳类似,能够产生电偶极及磁偶极共振模式。当两者的相互作用满足Kerker条件时,可形成定向的前向散射,从而有效抑制背向散射。同时,由于金纳米颗粒之间的等离激元耦合作用,微球壳的壳层内部相对电介质结构能够产生更大的局域场增强。此外,通过测试和计算结果的对比可见,随着微球壳尺寸的增大,其壳层厚度有逐渐增大的趋势,同时如环形电偶极、电四极、磁四极等高阶米散射贡献也可有效被激发。上述结果表明这种金纳米球所构成的微球壳是一种具有丰富米散射特性的结构,在增强光学非线性和光学成像等领域具有潜在的应用前景。

关键词：米散射金纳米球乳化自组装等效介质理论表面等离激元

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磁场对脉冲展宽分幅相机空间电荷效应的影响

光学学报 2024年第5期44卷 281-287页

作者：白雁力宋明诚朱望纯桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004

基于磁聚焦成像的脉冲展宽分幅相机是具有超快时间分辨的诊断设备,空间电荷效应是制约其时空性能向更高量级提升的主要因素。为研究脉冲展宽分幅相机中的空间电荷效应,基于电子脉冲电势分布和电场力方程建立研究模型,将电子脉冲动态特... 详细信息

基于磁聚焦成像的脉冲展宽分幅相机是具有超快时间分辨的诊断设备,空间电荷效应是制约其时空性能向更高量级提升的主要因素。为研究脉冲展宽分幅相机中的空间电荷效应,基于电子脉冲电势分布和电场力方程建立研究模型,将电子脉冲动态特性融入模型分析。研究结果显示,由成像磁场引起的电子脉冲动态半径对空间电荷效应时空弥散影响显著,当轴上磁场强度为4.585×10^(-3)T时,随着离轴位置增加至15 mm,磁场强度提高到4.763×10^(-3)T;由于离轴电子脉冲散焦使动态半径较大,因此在降低电子密度的同时,使空间电荷效应的时间弥散由2.94 ps减小至483 fs,空间弥散由668μm减小至22μm;当轴上磁场强度由4.585×10^(-3)T降低至3.359×10^(-3)T时,与最优空间分辨性能相似,空间电荷效应时空弥散在磁场3.4×10^(-3)~3.5×10^(-3)T区域内达到最小,此时离轴15 mm内的时间弥散范围为256~392 fs,空间弥散范围为3.1~15.4μm。研究结论为分析磁场对脉冲展宽分幅相机空间电荷效应的影响提供一定的理论参考。

关键词：超快光学超快诊断技术脉冲展宽分幅相机空间电荷效应成像磁场时空弥散

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钴催化配体控制氧杂环烯烃的选择性氢烷基化

有机化学 2024年第3期44卷 1041-1042页

作者：艾宇琪孔望清武汉大学高等研究院武汉430072

药物化学研究表明,药物分子的生物活性与分子中sp^(3)碳原子比例(Fsp^(3))的增加高度相关,立体中心的手性拓扑结构可以提高候选药物的稳定性、成药性和临床成功率[1],因此药物化学家对发展sp^(3)碳结构构建的新策略日益重视.传统构建C(s... 详细信息

药物化学研究表明,药物分子的生物活性与分子中sp^(3)碳原子比例(Fsp^(3))的增加高度相关,立体中心的手性拓扑结构可以提高候选药物的稳定性、成药性和临床成功率[1],因此药物化学家对发展sp^(3)碳结构构建的新策略日益重视.传统构建C(sp^(3))—C(sp^(3))键的方法依赖烷基金属试剂(包括有机锂、有机镁、有机锌和有机硼试剂等)对亲电试剂(羰基、酰胺、Michael受体)的加成反应(Scheme 1,a)[2].此外,过渡金属催化亲电试剂与亲核试剂的交叉偶联反应是构建各种C(sp^(3))—C(sp^(3))键的强有力手段(Scheme 1,b)[3].

关键词：亲电试剂交叉偶联反应亲核试剂碳原子过渡金属催化烷基化有机锂药物分子