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视觉检测技术在无人机自主降落中的研究进展

机电技术 2024年第2期 7-12页

作者：谢艳辉陈学永林鹏福建农林大学福建福州350108

随着无人机技术的飞速发展,四旋翼无人机精准降落技术得到广泛研究,其在无人机的回收以及重复利用中极为关键,进一步影响了无人机的精准作业以及持续作业等任务。为深化无人机与地面平台合作技术的探索与创新,文章简要分析了无人机的视... 详细信息

随着无人机技术的飞速发展,四旋翼无人机精准降落技术得到广泛研究,其在无人机的回收以及重复利用中极为关键,进一步影响了无人机的精准作业以及持续作业等任务。为深化无人机与地面平台合作技术的探索与创新,文章简要分析了无人机的视觉导航降落技术,介绍了基于视觉的四旋翼无人机降落技术现状,重点介绍了降落标记检测技术发展以及无人机飞控策略进展,总结了当前研究重点、难点以及解决方向。

关键词：视觉检测无人机四旋翼自主降落标记检测

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基于改进YOLOv5车辆检测方法

计算机工程与设计 2024年第6期45卷 1705-1712页

作者：吕宏泽李继财杨乔楠陈学永李西兵福建农林大学机电工程学院福建福州350100 福建农林大学福建省农业信息感知技术重点实验室福建福州350100 山东劳动职业技术学院智能制造系山东济南250022

针对现有目标检测在智能交通系统和自动驾驶等领域存在车辆目标检测精度低、鲁棒性较差等问题,提出一种基于YOLOv5的车辆目标检测算法。在YOLOv5s网络模型框架中,添加注意力机制增强特征,提取重要特征;添加小目标检测层提升对遮挡重叠... 详细信息

针对现有目标检测在智能交通系统和自动驾驶等领域存在车辆目标检测精度低、鲁棒性较差等问题,提出一种基于YOLOv5的车辆目标检测算法。在YOLOv5s网络模型框架中,添加注意力机制增强特征,提取重要特征;添加小目标检测层提升对遮挡重叠弱小目标识别的准确率;引入金字塔池化(SPPFCSPC),提高网络空间特征提取能力;引入损失函数(SIoU_Loss)加快边界框回归速率,提高定位精度,消除重叠检测。基于自制车辆检测数据集进行实验,其结果表明,改进网络模型与原YOLOv5s网络模型相比,不同目标类的平均准确率均有明显提高,平均准确率均值提升3.25%,查准率提高4.14%,召回率提高3.05%,检测速度满足实时性要求。

关键词：车辆检测深度学习损失函数特征增强图像处理神经网络智能交通

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工业面团发酵成熟度无损检测技术研究进展

发酵科技通讯 2024年第2期53卷 105-113页

作者：林鹏陈学永谢艳辉马坚洪福建农林大学机电工程学院福建福州350108

面团发酵情况是影响面包口感、外观、营养成分的决定性因素之一,传统的面团发酵监测方法存在诸多局限,如具有破坏性、信息获取有限以及离线检测等问题。无损检测技术具有高效性、实时性,逐渐成为面团发酵监测领域的研究热点。综述了无... 详细信息

面团发酵情况是影响面包口感、外观、营养成分的决定性因素之一,传统的面团发酵监测方法存在诸多局限,如具有破坏性、信息获取有限以及离线检测等问题。无损检测技术具有高效性、实时性,逐渐成为面团发酵监测领域的研究热点。综述了无损检测技术在面团发酵监测方面的最新研究进展,首先从检测原理、优缺点及适用场景对超声波检测技术、核磁共振技术、电子鼻检测技术、机器视觉检测技术、红外光谱检测技术在面团发酵检测方面的研究进展进行总结;然后对多检测技术,即不同的无损检测技术相结合,以获得更全面、准确和可靠的面团发酵状态评估结果进行了综述;最后对各技术未来的应用前景作出了展望。该研究可以为面包行业的无损检测提供参考。

关键词：无损检测面团发酵机器视觉近红外光谱技术研究进展

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基于机器视觉的烘焙醒发室自动化系统设计

制造业自动化 2024年第3期46卷 199-203页

作者：王敏 Bryan G Murengami 杨鹏朱亚男陈学永福建农林大学机电工程学院福州350002

发酵是面包制作中必不可缺的一步,传统的发酵方式是由工人将装有面团的手推车不断的推入醒发室中,同时面包师傅需要根据经验判断面包发酵时间,然而在推动的过程中可能会损坏面团,也会造成醒发室温湿度的变化,降低面包的质量。研究并设... 详细信息

发酵是面包制作中必不可缺的一步,传统的发酵方式是由工人将装有面团的手推车不断的推入醒发室中,同时面包师傅需要根据经验判断面包发酵时间,然而在推动的过程中可能会损坏面团,也会造成醒发室温湿度的变化,降低面包的质量。研究并设计了一款基于PLC和机器视觉的自动化发酵设备,通过机器视觉的方式构建面包模型,使用YOLOv5构建了面包分类模型以及使用神经网络算法构建了面包成熟度模型。采用PLC控制器与PC机共同控制的方式完成面包车在醒发室内的平稳移动,同时能够自动接受面包发酵成熟信号。本研究降低了温湿度变化和人工方面对面团发酵质量的影响,同时提高面包发酵生产的效率。

关键词： PLC 机器视觉自动化 YOLOv5 神经网络

重熔对激光熔覆Fe60涂层的组织与性能影响

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锻压装备与制造技术 2024年第2期59卷 128-132页

作者：林朝森李跃丹江仁伟邹泽昌唐翠勇陈学永福建农林大学机电工程学院福建福州350000 福建船政交通职业学院机械与智能制造学院福建福州350000

为提高45#钢表面的显微硬度及耐磨性能,以Fe60自熔性合金粉末作为熔覆层原料,通过激光熔覆和激光重熔工艺制备熔覆涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层的显微组织,利用维氏硬度计、磨损实验机、三维形貌仪等仪器进行显微硬度、耐磨... 详细信息

为提高45#钢表面的显微硬度及耐磨性能,以Fe60自熔性合金粉末作为熔覆层原料,通过激光熔覆和激光重熔工艺制备熔覆涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层的显微组织,利用维氏硬度计、磨损实验机、三维形貌仪等仪器进行显微硬度、耐磨性能及磨损机制的测试。结果表明:激光熔覆制备的涂层枝晶组织尺寸较大,激光重熔后的涂层枝晶晶粒细化且更加致密。相较于基体,激光熔覆制备的涂层平均硬度为670 HV,是基体的3.38倍,激光重熔后的涂层平均硬度为682 HV,相较于基体硬度提升3.43倍。经过激光重熔及激光熔覆涂层的摩擦系数、磨损量相较于基体得到显著降低,其磨损量分别降低了8倍、2.67倍,耐磨性能得到显著提升,涂层的摩擦磨损形式为磨粒磨损及黏着磨损。

关键词：激光熔覆激光重熔显微硬度耐磨性

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电动轻型车辆驱动用切向充磁永磁电机研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2022年第10期55卷 1045-1052页

作者：陈学永王晓远高鹏天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 天津内燃机研究所天津300072

针对电动轻型车辆用驱动电机,设计开发了一种新型永磁体内置式永磁同步电机(IPMSM).电机的转子采用永磁体切向充磁(spoke-type)结构,在保证转子机械强度和兼顾电机电磁特性的前提下,提出了一种IPMSM用spoke-type混合冲片转子结构,并采... 详细信息

针对电动轻型车辆用驱动电机,设计开发了一种新型永磁体内置式永磁同步电机(IPMSM).电机的转子采用永磁体切向充磁(spoke-type)结构,在保证转子机械强度和兼顾电机电磁特性的前提下,提出了一种IPMSM用spoke-type混合冲片转子结构,并采用了非均匀气隙设计.采用有限元法分析计算了电机的空载反电动势波形、齿槽转矩及不同工作条件下的输出转矩特性,并与采用内置V-type转子结构的IPMSM进行对比分析.研究分析结果表明,在保证与内置V-type转子结构的IPMSM相同电磁特性的条件下,采用本文所提出的spoke-type混合冲片转子结构,永磁体的用量可减少32%,从而实现了降低电动轻型车辆用驱动电机的制造成本.

关键词：电动轻型车辆永磁体内置式永磁同步电机切向充磁结构混合冲片

TiC对FeNbTiTa合金非晶形成能力、微观组织及热稳定性的影响

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粉末冶金技术 2023年

作者：唐翠勇谢文彬邹泽昌孙珍军陈学永福建农林大学机电工程学院福建船政交通职业学院机械与智能制造学院

铁基非晶合金存在非晶形成能力低、室温塑性差等问题，极大地限制了其在工程中的应用。基于“近混合焓+有效原子尺寸差”非晶合金成分设计理念设计了Fe55Nb15Ti15Ta15全金属组元粉末，采用机械合金化球磨工艺成功制备出非晶态合金粉末... 详细信息

铁基非晶合金存在非晶形成能力低、室温塑性差等问题，极大地限制了其在工程中的应用。基于“近混合焓+有效原子尺寸差”非晶合金成分设计理念设计了Fe55Nb15Ti15Ta15全金属组元粉末，采用机械合金化球磨工艺成功制备出非晶态合金粉末，并研究了TiC陶瓷粉末的加入对Fe55Nb15Ti15Ta15合金粉末非晶形成能力、微观形貌和热稳定性的影响。结果表明：Fe55Nb15Ti15Ta15合金粉末具有较好的非晶形成能力和热稳定性，TiC陶瓷粉末均匀稳定的分布于Fe55Nb15Ti15Ta15非晶合金粉末中。添加质量分数15%TiC陶瓷粉末延缓了球磨过程中Fe55Nb15Ti15Ta15合金粉末的合金化和非晶化进程，降低了热稳定性，使得球磨后粉末粒度变小，分布范围变宽。该项工艺可制备出具有较大室温塑性的大块铁基非晶合金原始粉末。

关键词：非晶合金机械合金化形成能力微观组织热稳定性

基于BP神经网络的面包工业化生产发酵程度视觉判定

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食品与机械 2022年第2期38卷 197-202页

作者：赵纯陈学永吴少霜庞杰福建农林大学机电工程学院福建福州350000 福建农林大学食品科学学院福建福州350000

目的:建立BP神经网络模型来实现对面团发酵成熟度的精准判定。方法:利用机器视觉技术采集并处理面包发酵过程的图片,获取图片的量化信息,建立了一种基于BP(back propagation)神经网络的面包发酵程度预测模型。将时间、面积、瞬时速度、... 详细信息

目的:建立BP神经网络模型来实现对面团发酵成熟度的精准判定。方法:利用机器视觉技术采集并处理面包发酵过程的图片,获取图片的量化信息,建立了一种基于BP(back propagation)神经网络的面包发酵程度预测模型。将时间、面积、瞬时速度、膨胀率、灰度值能量、灰度值相互关系、灰度值均匀性、灰度值对比度,作为输入神经元,建立相关参数的回归模型。结果:给定特征参数与面包的发酵过程存在相关性,能够有效表征面包的发酵程度;基于BP神经网络建立的预测模型准确率达到88.41%。结论:该模型能够实现对面包发酵程度的准确判定,有效提高面包工业化生产中品质的一致性。

关键词：机器视觉 BP神经网络发酵面包计算机视觉

激光熔覆FeNbTiTa非晶合金的涂层组织及性能研究

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热加工工艺 2023年

作者：唐翠勇谢文彬邹泽昌刘娟陈学永福建船政交通职业学院机械与智能制造学院福建农林大学机电工程学院

采用激光熔覆工艺在45钢基材表面对Fe60Nb15Ti15Ta10非晶合金粉末进行不同激光功率的熔覆试验。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、维氏硬度计、电化学工作站对涂层的物相组成、微观组织形貌、显微硬度和耐腐蚀性能进行研究。结果... 详细信息

采用激光熔覆工艺在45钢基材表面对Fe60Nb15Ti15Ta10非晶合金粉末进行不同激光功率的熔覆试验。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、维氏硬度计、电化学工作站对涂层的物相组成、微观组织形貌、显微硬度和耐腐蚀性能进行研究。结果表明，涂层与基材呈良好的冶金结合，无明显的裂纹和孔洞等缺陷。随着激光功率的增加，涂层的稀释率增加，涂层的显微组织由非晶+等轴晶转变为非晶+网状晶和颗粒状晶，直至完全胞状晶。当激光功率为1000W时，涂层具有最高的显微硬度，为873 HV，约为基体材料的3.8倍，涂层耐腐蚀性能也明显优于基材。

关键词：激光熔覆非晶合金涂层显微硬度耐腐蚀性能