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红外热成像技术在无损检测中的应用

机床与液压 2004年第2期32卷 110-111页

作者：郭天太宁波大学浙江宁波315211

本文介绍了红外热成像技术的工作原理、红外热像仪的构成以及红外热成像技术在无损检测中的应用 ,并给出了一个用红外热成像技术进行无损检测的例子。结果表明红外热成像技术可以有效地实现对设备的温度监测和分析。

关键词：红外热成像技术无损检测

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改进的SVM在矿井气体定量分析中的应用

红外与激光工程 2016年第6期45卷 203-210页

作者：郭天太洪博潘增荣孔明中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 福建出入境检验检疫局福建福州350000

自行搭建了气体采集系统,根据井下的气体情况,采集了包括甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷和二氧化碳五种气体的中红外光谱数据共236组,其中校正集186组,验证集50组。在对光谱数据进行预处理之后,利用主成分分析技术将得到的主吸收峰区域的红... 详细信息

自行搭建了气体采集系统,根据井下的气体情况,采集了包括甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷和二氧化碳五种气体的中红外光谱数据共236组,其中校正集186组,验证集50组。在对光谱数据进行预处理之后,利用主成分分析技术将得到的主吸收峰区域的红外光谱数据进行降维处理,通过特征提取得到3个特征值作为矿井气体光谱数据的输入量。该方法有效减少了模型的计算量,加快了模型的收敛速度。然后,利用改进支持向量机分别对这五种气体建立了定量分析模型。为提高该算法的预测精度,利用遗传算法和粒子群优化算法分别对SVM参数进行参数寻优。最后,选择优化效果更好的粒子群算法,并通过验证集对这五种气体进行了浓度预测分析。实验结果表明:五种气体浓度预测结果的平均误差均小于1.78%,最大误差均小于4.98%,且对于50组的气体预测耗时均小于103 s。表明所提出的改进的SVM算法能够准确、快速地预测矿井气体浓度,对实现矿井气体检测有着积极的意义。

关键词：矿井气体红外光谱定量分析粒子群优化算法改进的支持向量机

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基于最小二乘法的一维定位精度自校准方法

中国机械工程 2014年第14期25卷 1905-1909页

作者：郭天太王晓晓洪博赵军孔明中国计量学院杭州310018

为提高测量仪器的定位精度,采用一维自校准方法来分离仪器的系统误差。该方法利用一个精度小于或等于待校准仪器精度的辅助测量标尺,通过平移得到每个标记点在多个不同位姿时的测量数据。最后,利用自校准算法分离出仪器的系统误差,从而... 详细信息

为提高测量仪器的定位精度,采用一维自校准方法来分离仪器的系统误差。该方法利用一个精度小于或等于待校准仪器精度的辅助测量标尺,通过平移得到每个标记点在多个不同位姿时的测量数据。最后,利用自校准算法分离出仪器的系统误差,从而实现一维定位精度的自校准。仿真结果表明:无论是否有随机测量噪声,该算法都能有效地分离出仪器的系统误差。实验研究证实了该算法的有效性。

关键词：一维自校准定位精度最小二乘法系统误差

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虚拟现实技术与增强现实技术

机械制造 2003年第6期41卷 7-9页

作者：郭天太王引童宁波大学浙江315211

介绍虚拟现实技术和由虚拟现实技术发展而来的增强现实技术,并分析它们的工作原理、应用特点和范围、新型的人机接口技术的优越性以及存在的问题,最后对其发展趋势作了展望。

关键词： VR系统虚拟现实增强现实虚拟环境人机接口计算机

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基于自校正的三坐标机二维平台误差测量技术

仪器仪表学报 2013年第11期34卷 2451-2457页

作者：王道档邹慧郭天太王晓晓刘维中国计量学院计量测量工程学院杭州310018 精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学) 天津300072

针对三坐标测量机二维平台的高精度校正问题,提出了一种基于自校正算法的二维平台误差测量方法。利用精度要求低于或等于待测平台的刚性栅格板测量二维平台上多个位姿点的坐标,根据基于最小二乘法的自校正算法得到待测平台的二维平台误... 详细信息

针对三坐标测量机二维平台的高精度校正问题,提出了一种基于自校正算法的二维平台误差测量方法。利用精度要求低于或等于待测平台的刚性栅格板测量二维平台上多个位姿点的坐标,根据基于最小二乘法的自校正算法得到待测平台的二维平台误差,并对实验结果进行了不确定度分析与验证。实验结果表明,利用该方法可有效地获得待测二维平台误差,测量精度可达到亚微米量级。所提出的三坐标测量机平台误差测量方法具有较高的可靠性,无需昂贵的专用高精度辅助装置,在三坐标测量机二维平台误差的测量和校正中具有较好的实用性。

关键词：自校正算法坐标测量机最小二乘法栅格板误差测量

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一种改进的相位生成载波解调方法

中国测试 2023年

作者：谢昊郭天太陈宁孔明中国计量大学计量测试工程学院浙江省计量科学研究院长度与精密测量研究所

为了消除光源扰动和载波相位延迟对相位生成载波解调方法的影响，提出了一种改进的相位解调算法。该算法在传统的PGC-DCM解调算法的基础上，增加两路正弦基频和多倍频信号，通过倍频、除法以及微分运算，获得不受光源扰动和载波相位延... 详细信息

为了消除光源扰动和载波相位延迟对相位生成载波解调方法的影响，提出了一种改进的相位解调算法。该算法在传统的PGC-DCM解调算法的基础上，增加两路正弦基频和多倍频信号，通过倍频、除法以及微分运算，获得不受光源扰动和载波相位延迟影响的解调信号，使解调出的信号线性度更好。通过引入外界光源以及设置载波相位延迟变化，开展与传统算法的仿真测试，和基于正弦相位调制干涉仪的实验比对。结果表明：解调后信号总谐波失真不超过0.3%，信噪失真比不低于40dB；在外界光源的干扰下，信号的失真程度更低；此外，改进算法具有良好的抗噪性。实验验证了本文算法的可行性和优势，可以准确地实现被测信号的解调。

关键词：相位生成载波相位调制深度载波相位延迟光源扰动总谐波失真

基于改进的Chahine迭代算法的粒径分布反演

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红外与激光工程 2015年第9期44卷 2837-2843页

作者：曹丽霞赵军孔明单良郭天太中国计量学院计量测试工程学院浙江杭州310018 中国计量学院信息工程学院浙江杭州310018

反演算法的速度、精度及稳定性一直是颗粒测量领域中的研究重点。针对传统的Chahine迭代算法在反演过程中出现毛刺、伪峰及震荡等不稳定现象,将正则化理论与Chahine迭代算法相结合的改进算法用于颗粒粒径分布的重建。通过引入正则化理... 详细信息

反演算法的速度、精度及稳定性一直是颗粒测量领域中的研究重点。针对传统的Chahine迭代算法在反演过程中出现毛刺、伪峰及震荡等不稳定现象,将正则化理论与Chahine迭代算法相结合的改进算法用于颗粒粒径分布的重建。通过引入正则化理论建立新的线性方程,采用L曲线法确定正则化参数,再利用Chahine迭代算法求解该线性方程。仿真及实验结果表明:改进的算法解决了Chahine迭代算法的缺点,提高了反演结果的稳定性和平滑性。利用改进的算法实现国家标准颗粒的测量,其迭代15 000次所得中值粒径D50的相对误差在2%以内,用于描述分布曲线展宽的D10、D90的相对误差均在5%以内,且反演时间小于1 min,可满足颗粒粒径在线测量的需求。

关键词：反演 Chahine迭代算法稳定性正则化粒径分布

基于快速搜索粒子群算法的点衍射干涉绝对位移测量方法

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光学学报 2016年第1期36卷 121-128页

作者：王道档徐杨波陈茜茜郭天太孔明赵军朱保华中国计量学院计量测试工程学院浙江杭州310018 桂林电子科技大学广西自动检测技术与仪器重点实验室广西桂林541004 桂林电子科技大学广西高校光电信息处理重点实验室广西桂林541004

为了解决目前点衍射绝对位移测量系统中位移重构算法存在的收敛率低问题,并针对实际测量中时效性和高精度要求,提出了基于快速搜索粒子群算法的点衍射干涉绝对位移测量方法。点衍射干涉绝对位移测量系统根据点衍射干涉场相位差的分布重... 详细信息

为了解决目前点衍射绝对位移测量系统中位移重构算法存在的收敛率低问题,并针对实际测量中时效性和高精度要求,提出了基于快速搜索粒子群算法的点衍射干涉绝对位移测量方法。点衍射干涉绝对位移测量系统根据点衍射干涉场相位差的分布重构出点衍射探头的三维绝对位移。所提出的快速搜索粒子群算法针对测量中大量像素点数据的高效处理需要,在三维绝对位移迭代重构过程中采取非线性增加样本点数量的搜索方法,进而在保证测量精度的同时极大提高了测量效率。分别进行了仿真分析、测量实验以及三坐标机测量比对以检验所提出测量方法的可行性与稳定性。结果表明,该方法可实现三维绝对位移的快速检测,其收敛率可达90%,且在200 mm×200 mm×300 mm的测量区域中达到优于微米量级测量精度。所提出的三维绝对位移测量方法具有较高的测量效率和精度,且具备高抗噪能力和可靠性,对其在微加工技术和高精度测量中的应用具有重要意义。

关键词：测量绝对位移点衍射干涉快速搜索粒子群算法

水浸式棒材超声检测成像系统的若干关键技术研究

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传感技术学报 2006年第1期19卷 161-165页

作者：江健周晓军郭天太吴思源浙江大学机械制造及自动化系杭州310027

目前国内棒材检测多为传统的手工超声检测,而且现有的大部分自动化超声检测系统难以适应棒材检测的要求。针对这种现状,提出了一个包括仿形、五自由度机械手、超声检测成像的一体化棒材自动检测系统。该系统可实现对棒材的精确检测,其... 详细信息

目前国内棒材检测多为传统的手工超声检测,而且现有的大部分自动化超声检测系统难以适应棒材检测的要求。针对这种现状,提出了一个包括仿形、五自由度机械手、超声检测成像的一体化棒材自动检测系统。该系统可实现对棒材的精确检测,其工作过程为先对棒材进行仿形,产生符合检测要求的运动点位,然后用五自由度的机械手,控制探头做扫查运动,以螺旋扫查的方式进行检测。由于在扫查过程中,棒材在不停地转动,位置不固定,因而C图像很难获得,为此,本文设计了一种近似的C图像作为替代,然后用A+B+C的组合成像方式进行实时显示,向检测人员提供全方位的探伤信息。实验结果表明,该系统可以快速、准确地实现对棒材的自动检测,效果满意、可靠。

关键词：棒材超声检测成像