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基于物理信息神经网络的激光超声波场研究

激光技术 2024年第1期48卷 105-113页

作者：颜鑫应恺宁戴鹭楠谭钧夫沈中华倪辰荫南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094 南京理工大学理学院南京210094 南京理工大学计算机科学与工程学院南京210094

为了解决传统神经网络技术过于依赖数据资源,同时也无法运用数据中暗含的物理先验知识等局限性问题,采用物理信息神经网络(PINN)、基于超声传播的波动方程,利用数值计算实验的数据训练出了正向激光超声单模态(表面波)波场的PINN模型;建... 详细信息

为了解决传统神经网络技术过于依赖数据资源,同时也无法运用数据中暗含的物理先验知识等局限性问题,采用物理信息神经网络(PINN)、基于超声传播的波动方程,利用数值计算实验的数据训练出了正向激光超声单模态(表面波)波场的PINN模型;建立了反向求解激光超声单模态波场参数的PINN模型,并对激光超声波场进行了正向成像和反向参数推演。结果表明,当探测点不包含激发点时,正向PINN在数据量仅为10%的情况下可得到高精度的波场图像,相比于原波场下降了一个数量级;即使在包含激发点时,反向PINN利用25%的波场数据不仅可以重建波场,且不需要人为地分析就可以求解控制方程的参数,与原波场数据的参数误差均在5%以内;与传统神经网络相比,PINN通过加入符合激光超声特性的控制方程,降低了神经网络对于训练数据稀疏性的依赖;与传统的激光超声波场建模相比,PINN构建的物理模型更简单,可自动求得控制方程的参数,有着更好的鲁棒性。该研究可为波场重建和参数反演激光超声无损检测技术提供参考,在激光超声领域有着广泛的应用前景。

关键词：激光技术激光超声神经网络偏微分方程波场成像

二分搜索和压缩感知在激光超声内部缺陷快速检测技术的应用

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红外与激光工程 2022年第2期51卷 471-483页

作者：孙强戴鹭楠应恺宁倪辰荫南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 南京理工大学理学院江苏南京210094

激光超声检测技术由于其非接触、高灵敏度和高空间分辨率特点,在无损检测领域具有广阔的应用前景。但其在高空间分辨率下进行大面积扫查需要花费较长的扫描时间,实用性受到制约。针对上述问题,文中提出使用二分搜索方法提高了检测速度,... 详细信息

激光超声检测技术由于其非接触、高灵敏度和高空间分辨率特点,在无损检测领域具有广阔的应用前景。但其在高空间分辨率下进行大面积扫查需要花费较长的扫描时间,实用性受到制约。针对上述问题,文中提出使用二分搜索方法提高了检测速度,并使用压缩感知算法将所探测到的激光超声信号表示为小波基的线性加权组合,最终从二分搜索获得的较少实测激光超声信号中还原出整个待测范围内的信号。进一步,搭建了内部缺陷的激光超声扫描检测装置,使用脉冲激光实现超声的激光激发,多普勒测振仪实现超声的非接触探测,通过固定激发探测距离移动样品的方式实现了基于二分搜索和压缩感知的激光超声内部缺陷快速检测。文中提出的技术不但具有非接触、高灵敏度和高空间分辨率等激光超声的特点,还能提高检测效率。实验结果表明,在120 mm×30 mm×8 mm的铝板上确定缺陷位置需6 min,相比于逐点扫查需要14 min,缩短了体内缺陷定位所需要时间。

关键词：激光超声二分搜索压缩感知体内缺陷快速定位无损检测

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基于压缩感知的快速激光超声合成孔径技术

中国激光 2023年

作者：何志同应恺宁戴鹭楠倪辰荫南京理工大学理学院南京理工大学电子工程与光电技术学院

传统激光超声合成孔径聚焦技术（LU-SAFT）通常需要在待测样品表面以小步长扫描来提高横向分辨率。然而小扫描步长会导致总检测时间过长，影响检测效率。针对上述问题，文中提出基于压缩感知的LU-SAFT方法以提升传统LU-SAFT的扫描效率... 详细信息

传统激光超声合成孔径聚焦技术（LU-SAFT）通常需要在待测样品表面以小步长扫描来提高横向分辨率。然而小扫描步长会导致总检测时间过长，影响检测效率。针对上述问题，文中提出基于压缩感知的LU-SAFT方法以提升传统LU-SAFT的扫描效率。该方法首先使用压缩感知从稀疏扫描点的A扫信号最大强度恢复出全场的扫描点A扫信号最大强度，进而确定样品表面的最优扫描区域；然后在最优扫描区域内进行扫描；最后对缺陷进行SAFT图像重建。实验方面，本文采用脉冲激光在含有缺陷的样品表面激发超声，使用激光多普勒测振仪探测超声，并利用基于压缩感知的LU-SAFT方法对样品内缺陷进行检测，以验证提出方法的可行性。实验结果显示，针对相同的扫描区域，传统LU-SAFT需要扫查500个点，花费3.15 min，而本文提出的方法，在扫描点数上减少了80%，扫描时间上缩短了约80%，并且缺陷的SAFT成像信噪比提高了约42%。本文的研究内容及结果可为激光超声无损检测提供更快速的检测方案。

关键词：压缩感知合成孔径聚焦技术激光超声缺陷检测

相移迁移法在激光超声合成孔径聚焦技术中的应用

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中国激光 2021年第3期48卷 25-35页

作者：陈楚应恺宁刘念戴鹭楠阚威威倪辰荫南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 南京理工大学理学院江苏南京210094

通过分析脉冲源激光辐照于工件表面激发的多模式、宽带超声体波信号并结合合成孔径聚焦技术(SAFT),实现了对工件内部微小缺陷的检测、定位和成像。首先基于有限元仿真模拟了激光激发超声波在含缺陷样品中的传播过程,编写了基于相移迁移... 详细信息

通过分析脉冲源激光辐照于工件表面激发的多模式、宽带超声体波信号并结合合成孔径聚焦技术(SAFT),实现了对工件内部微小缺陷的检测、定位和成像。首先基于有限元仿真模拟了激光激发超声波在含缺陷样品中的传播过程,编写了基于相移迁移法(PSM)的SAFT成像算法,然后在实验中使用激光在含缺陷样品表面激发超声波,使用激光测振仪探测超声波,并基于已有算法和探测结果对样品内缺陷进行了检测和定位,以验证算法的正确性。有限元仿真以及实验结果均表明,将激光超声技术与频域SAFT-PSM结合,能够有效地对微小缺陷进行检测和定位,且其图像重构速度快于时域SAFT,可为激光超声无损检测提供更快速的实时技术方案。

关键词：传感器激光超声合成孔径聚焦技术相移迁移法成像算法无损检测

基于ZYNQ加速的激光超声全聚焦成像技术研究

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中国激光 2023年第18期50卷 250-260页

作者：吴婵娟应恺宁戴鹭楠谭钧夫沈中华倪辰荫南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 南京理工大学理学院江苏南京210094 南京理工大学计算机科学与工程学院江苏南京210094

全聚焦方法(TFM)具有成像分辨率高、缺陷表征能力强的优点,但其存在数据需求量大、计算复杂、耗时过长等问题。针对上述问题,并结合激光超声检测技术,进行了基于ZYNQ平台加速的激光超声全聚焦技术研究。首先建立了基于激光超声的全聚焦... 详细信息

全聚焦方法(TFM)具有成像分辨率高、缺陷表征能力强的优点,但其存在数据需求量大、计算复杂、耗时过长等问题。针对上述问题,并结合激光超声检测技术,进行了基于ZYNQ平台加速的激光超声全聚焦技术研究。首先建立了基于激光超声的全聚焦算法,并引入激光超声方向性系数进行优化;进一步,搭建了激光超声扫描检测装置进行实验验证,使用线激光源激发超声信号,利用多普勒测振仪探测回波信号;然后使用形成的激光超声全聚焦成像算法进行内部缺陷的检测和定位,并与合成孔径聚焦算法获得的结果进行比较,从而验证了算法的正确性和可行性;最后将形成的激光超声全聚焦成像算法移植到ZYNQ平台上,对激光超声全聚焦成像算法进行了并行优化及双核设计,实现了算法加速。研究结果表明:激光超声全聚焦技术相比于合成孔径聚焦技术,成像信噪比更高、定位更准确;基于ZYNQ加速的激光超声全聚焦成像算法不会降低成像质量,且耗时相比于计算机缩短了86%。

关键词：测量激光超声全聚焦成像算法 ZYNQ平台无损检测

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应对人口老龄化社会的养老机构空间均衡识别

城市规划 2024年第6期48卷 72-82,122页

作者：张戴洛马世发蔡云楠广东工业大学建筑与城市规划学院

精准识别养老服务机构的空间均衡性是国土空间规划开展养老资源优化配置和应对老龄化社会的重要前提。本文通过改进两步移动搜索法,纳入经营性质和规模等级因子,分析广州市各街道的养老服务机构空间可达性差异,并从均衡性视角进行评价... 详细信息

精准识别养老服务机构的空间均衡性是国土空间规划开展养老资源优化配置和应对老龄化社会的重要前提。本文通过改进两步移动搜索法,纳入经营性质和规模等级因子,分析广州市各街道的养老服务机构空间可达性差异,并从均衡性视角进行评价。结果表明:(1)广州市各街道养老服务机构的可达性分布不均,整体呈现出圈层式分布且存在较大城乡差异;(2)民办养老服务机构的可达性及均衡性优于公办养老服务机构,而特大型养老服务机构的可达性及均衡性优于其他等级;(3)未来可优先考虑改善高需低供区域的可达性,进而优化养老服务机构的空间配置。相较于规划中常用的比例模型法,改进两步移动搜索法能更好测度空间均衡性,为养老服务机构的科学规划提供参考与建议。

关键词：养老设施均衡性可达性两步移动搜索法老龄化社会

中药热奄包+穴位贴敷在肛肠科便秘患者护理中的应用

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中国民族医药杂志 2024年第7期30卷 67-69页

作者：戴阿鹭龙岩市中医院福建龙岩364000

目的:探究中药热奄包+穴位贴敷在肛肠科便秘患者护理中的应用分析。方法:选择2023年1月1日—2023年12月31日的共212例肛肠科便秘患者为研究对象。采用随机数字表法分为对照组和研究组,每组106例。对照组给予穴位贴敷护理;研究组给予中... 详细信息

目的:探究中药热奄包+穴位贴敷在肛肠科便秘患者护理中的应用分析。方法:选择2023年1月1日—2023年12月31日的共212例肛肠科便秘患者为研究对象。采用随机数字表法分为对照组和研究组,每组106例。对照组给予穴位贴敷护理;研究组给予中药热奄包外敷配合穴位贴敷。比较两组患者中医证候积分、护理满意度、生活质量。结果果:在护理前两组无统计学意义(P>0.05),研究组中医证候积分护理后低于对照组(P<0.05);研究组护理后非常满意率(48.11%)、护理总满意率(98.11%)均明显高于对照组(13.21%,75.47%),差异有统计学意义(P<0.05);护理后研究组生活质量评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:中药热奄包外敷配合穴位贴敷可明显提升患者生活质量、护理满意度,改善中医证候积分,值得推广和应用。

关键词：肛肠科便秘中药热奄包穴位贴敷护理满意度

感知价值和感知风险对参与服装交换意图的影响

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服装学报 2024年第1期9卷 87-94页

作者：冯胜楠戴晓群苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215006

服装交换是服装协作消费的一类,其作为一种可持续消费模式受到越来越多学者的关注,但研究成果尚处于起步阶段。为了探索感知价值和感知风险对消费者参与服装交换意图的影响,基于理性行为理论模型,明确服装交换中感知价值和感知风险的内... 详细信息

服装交换是服装协作消费的一类,其作为一种可持续消费模式受到越来越多学者的关注,但研究成果尚处于起步阶段。为了探索感知价值和感知风险对消费者参与服装交换意图的影响,基于理性行为理论模型,明确服装交换中感知价值和感知风险的内涵,同时设计调查问卷,对收集的问卷数据进行二元逻辑回归和方差分析。结果表明,部分享乐价值对消费者参与服装交换意图有较大的正向影响作用,而心理风险和社会风险对参与服装交换意图有阻碍作用;消费者感知风险和感知价值在性别和闲置衣物处理方式变量上显著不同。

关键词：服装交换行为意图感知价值感知风险

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基于机器学习的网络入侵检测系统研究

移动信息 2024年第7期46卷 350-352页

作者：戴鹭明厦门南洋职业学院福建厦门361102

近年来,机器学习技术的迅速发展为改进网络入侵检测系统(NIDS)提供了新的视角和方法。文中详细探讨了机器学习在网络入侵检测中的应用,涵盖了机器学习的基本理论、模型应用、数据处理与特征选择方法,以及模型的训练和优化。通过深入分... 详细信息

近年来,机器学习技术的迅速发展为改进网络入侵检测系统(NIDS)提供了新的视角和方法。文中详细探讨了机器学习在网络入侵检测中的应用,涵盖了机器学习的基本理论、模型应用、数据处理与特征选择方法,以及模型的训练和优化。通过深入分析和总结可以发现,机器学习技术不仅提高了入侵检测系统的智能化水平,还增强了其在面对复杂和新型网络攻击时的适应能力和预测能力。这些技术的进步有助于提升NIDS的整体防护效果,使其在网络安全领域展现出更强的防御能力。研究结果表明,基于机器学习的网络入侵检测系统能提升检测效率和准确性,对于防御新型网络攻击手段具有显著优势。

关键词：网络安全网络入侵检测机器学习数据处理