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基于深度学习激光熔覆层树枝晶的形貌识别

应用光学 2022年第3期43卷 532-537页

作者：郭士锐王凯祥崔陆军李晓磊郑博陈永骞中原工学院机电学院河南郑州450007

在增材制造技术中,树枝晶的表征对于分析激光熔覆层的机械性能至关重要,但目前树枝晶的标记主要由人工完成,耗时长且容易引入人为误差,而深度学习可提高目标识别准确度。基于U-net网络提出了适于识别分割树枝晶的BNC-Unet网络,将串行注... 详细信息

在增材制造技术中,树枝晶的表征对于分析激光熔覆层的机械性能至关重要,但目前树枝晶的标记主要由人工完成,耗时长且容易引入人为误差,而深度学习可提高目标识别准确度。基于U-net网络提出了适于识别分割树枝晶的BNC-Unet网络,将串行注意力机制和Batch Normalization层有效地部署在上采样和下采样区域,调整图像特征的权重信息。选取交并比作为分割结果的评价指标,并对比了原Unet以及不同的改进方法在该指标下的结果。在测试集中,BNCUnet网络分割树枝晶准确率指标为84.2%,比原U-net网络结果提升了8.97%。该指标表明网络能准确地从激光熔覆层金相图中识别出树枝晶形貌,且识别树枝晶的准确率显著提高,便于在激光熔覆试验后评估熔覆层性能。

关键词：激光熔覆语义分割树枝晶深度学习串行注意力

基于MCL-UNet网络的激光熔覆层表面平整度识别

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激光与红外 2023年第5期53卷 685-692页

作者：郭士锐刘银银崔陆军陈永骞郑博中原工学院机电学院河南郑州450007

表面平整度是衡量多道搭接熔覆层表面质量的重要指标之一,为改进人工标注获取表面平整度耗时费力的问题,本文利用图像识别和语义分割神经网络方法提出了自动识别熔覆层表面平整度。针对搭接熔覆层特征,基于改进的U-Net与注意力机制(CBAM... 详细信息

表面平整度是衡量多道搭接熔覆层表面质量的重要指标之一,为改进人工标注获取表面平整度耗时费力的问题,本文利用图像识别和语义分割神经网络方法提出了自动识别熔覆层表面平整度。针对搭接熔覆层特征,基于改进的U-Net与注意力机制(CBAM)提出一种用于熔覆层形貌的自动分割网络MCL-UNet,优化改进U-Net模型,依据CBAM模块从通道维度和空间维度调整特征图层的权重信息,将CBAM模块以优化输入和输出的原则部署在网络上。在搭接熔覆层数据集上对改进的网络进行评估对比,实验结果表明,本文提出的MCL-UNet网络模型,其熔覆层分割效果在验证集上的平均IoU准确率为93.76%,相比原始U-Net的IoU准确率提高了5.81%,在测试集上MCL-UNet模型输出的表面平整度的平均相对误差为3.2%,说明该模型可有效提高搭接熔覆层横截面形貌的分割精度,并能较准确输出表面平整度。

关键词：图像处理表面平整度语义分割 MCL-UNet网络

红移z～1的Lyman Break星系两点相关函数

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红移z～1的Lyman Break星系两点相关函数

作者：陈永骞上海师范大学

学位级别：硕士

两点相关函数是研究星系大尺度分布的一种重要工具。本文所使用的数据是由陈竹等(2013)[35]根据Burgarella等(2007)[36]筛选出的LBG(Lyman breakgalaxy)候选星系样本中，红移z～1的LBG候选星系。样本星系在NUV波段上，AB视星等亮于24.2... 详细信息

两点相关函数是研究星系大尺度分布的一种重要工具。本文所使用的数据是由陈竹等(2013)[35]根据Burgarella等(2007)[36]筛选出的LBG(Lyman breakgalaxy)候选星系样本中，红移z～1的LBG候选星系。样本星系在NUV波段上，AB视星等亮于24.2等的完备率约为83%，极限星等为26.2等;我们根据样本拟合出其Schechter光度函数，然后根据光度函数对样本星系进行加权，以改正其Malmquist偏差;最后根据其权重计算样本星系红移空间内的两点相关函数。考虑其边界效应后，在小尺度上进行幂律谱拟合，在Ω=0.7，Ω=0.3的平坦ΛCDM宇宙学模型下，得到两点相关函数的指数γ为-1.83+0.09;-0.09，相关长度r为5.31+1.61;-1.67h^(-1)Mpc。

关键词：大尺度结构宇宙学距离两点相关函数 Schechter光度函数

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射流水波导表面轮廓特性对传输损耗的影响

中国激光 2016年第1期43卷 245-250页

作者：邱禹力朱广志朱晓陈永骞朱琛华中科技大学光学与电子信息学院湖北武汉430074 华中科技大学激光加工国家工程研究中心湖北武汉430074

基于流体理论分析不同区段的射流界面特征,利用高速数码相机拍摄射流水波导的气液交界面形态,选择恰当的图像处理算法提取并重构射流界面轮廓,根据重构的三维光学模型进行光线追迹仿真,最终获得射流波动段的损耗特性。结果表明,射流界... 详细信息

基于流体理论分析不同区段的射流界面特征,利用高速数码相机拍摄射流水波导的气液交界面形态,选择恰当的图像处理算法提取并重构射流界面轮廓,根据重构的三维光学模型进行光线追迹仿真,最终获得射流波动段的损耗特性。结果表明,射流界面的波动振幅和频率将直接影响光线在其内部的全内反射传输。处于波动开始阶段的射流,由于波动幅度和频率相对较小,不能引起传输损耗。当射流界面波动达到一定程度时,其损耗特性开始逐渐显现,从而影响微细水射流作为介质波导的传输能力。

关键词：材料波导水射流全内反射光线追迹

铸铁表面激光熔覆铁基合金涂层的组织性能研究

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激光与红外 2022年第8期52卷 1137-1142页

作者：郭士锐赵阳崔陆军郑博李晓磊崔英浩陈永骞中原工学院机电学院河南郑州450007

为解决铸铁表面熔覆铁基合金熔覆层耐腐蚀性能不足,限制其应用场合的问题。采用大功率半导体光纤耦合激光器在灰铸铁平板上制备四种镍含量不同的铁基合金粉末熔覆层,利用光学显微镜、数显维氏硬度计,WTM-2E微型摩擦磨损试验仪及盐雾腐... 详细信息

为解决铸铁表面熔覆铁基合金熔覆层耐腐蚀性能不足,限制其应用场合的问题。采用大功率半导体光纤耦合激光器在灰铸铁平板上制备四种镍含量不同的铁基合金粉末熔覆层,利用光学显微镜、数显维氏硬度计,WTM-2E微型摩擦磨损试验仪及盐雾腐蚀箱等仪器对熔覆层金相显微组织、硬度、耐磨损和耐腐蚀性能进行检测。结果表明,四种铁基合金粉末熔覆层晶粒尺寸依次增大,晶粒数目减小,熔覆层硬度及耐磨性能降低,耐腐蚀性能提高。C铁基合金粉末熔覆层平均硬度550 HV_(0.3),相对于基材提高了3倍以上,耐磨性相对于基材提高了4倍,48 h腐蚀试验,较铁基合金熔覆层耐腐蚀性能显著增强,综合性能满足更多实际需求。本研究降低了铸铁件的修复成本,拓展了铁基合金修复铸铁件的应用范围,对工程实践具有重要指导意义。

关键词：铸铁激光熔覆镍含量显微组织硬度耐磨损耐腐蚀

基于MPA-BP网络的单道激光熔覆熔深预测方法

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特种铸造及有色合金 2023年第10期43卷 1425-1430页

作者：崔英浩王梦乐郭士锐崔陆军郑博李晓磊陈永骞刘嘉霖中原工学院机电学院郑州市激光增材制造技术重点实验室

针对激光熔覆过程中熔覆层深度无法精确控制问题,提出了基于海洋捕食者(Marine Predators Algorithm,MPA)优化的误差反向传播算法(Error Back Propagation,BP)单道激光熔覆熔深预测模型,以激光功率、扫描速度和送粉速率作为自变量,熔深... 详细信息

针对激光熔覆过程中熔覆层深度无法精确控制问题,提出了基于海洋捕食者(Marine Predators Algorithm,MPA)优化的误差反向传播算法(Error Back Propagation,BP)单道激光熔覆熔深预测模型,以激光功率、扫描速度和送粉速率作为自变量,熔深作为因变量对模型进行评估。通过将该模型结果与PSO-BP、SOA-BP和SSA-BP神经网络的试验结果进行对比,发现MPA-BP预测模型的平均绝对误差为7.414%,拟合优度为0.964,相关数据的试验结果均优于其他模型,表明基于MPA优化的BP神经网络对熔深预测具有更好的稳定性和预测精度。

关键词：激光熔覆海洋捕食者优化算法预测模型神经网络

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肾移植术后脑血管意外12例诊治分析

陕西医学杂志 2003年第1期32卷 21-22页

作者：鲁琪郭宏波陈永骞西安市第五医院泌尿科西安710082 北京友谊医院泌尿科

目的 :探讨同种异体肾移植手术术后脑血管意外的发病原因及治疗、预防方法。方法 :对 1 2例肾移植术后脑血管意外患者临床资料进行回顾性分析。结果 :通过对 9例脑出血而血压增高的患者停用环孢素 A(Cs A)、硫唑嘌呤 (Azb)或骁悉 (MMF) ... 详细信息

目的 :探讨同种异体肾移植手术术后脑血管意外的发病原因及治疗、预防方法。方法 :对 1 2例肾移植术后脑血管意外患者临床资料进行回顾性分析。结果 :通过对 9例脑出血而血压增高的患者停用环孢素 A(Cs A)、硫唑嘌呤 (Azb)或骁悉 (MMF) +强的松(Pred) ,改用静脉点滴地塞米松 5～ 1 0 mg/d,待病情稳定后即改为常规三联免疫抑制剂治疗 ,其余 3例症状比较轻的维持原治疗 (Cs A+Azb+Pred) ,1 2例患者均常规应用降血压、降颅压、预防性抗感染治疗后 ,7例治愈 ,肾功能均恢复正常 ;5例死亡病人中 4例死于颅内高压 ,并发肺部感染、多器官功能衰竭。结论 :肾移植术后脑血管意外的治疗是一个综合性的治疗 ,应从多方面着手 ,加强原发病的控制 ,注意免疫抑制剂的调节 ,合理应用止血、活血等药物。术前严格选择受者 ,切实做好组织配型 ,控制血压 ,充分透析。

关键词：脑血管意外病因学肾移植同种移植并发症药物疗法地塞米松治疗应用诊断

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基于空间载频干涉的薄片激光晶体热畸变测量

中国激光 2019年第4期46卷 202-207页

作者：张元昊朱广志高佳鹏王牧陈永骞谭天彭程朱晓华中科技大学光学与电子信息学院湖北武汉430074

采用空间载频干涉方法在精确测量薄片激光晶体热畸变的基础上,深入研究了射流冲击冷却系统对薄片激光晶体热畸变的影响。实验结果表明,射流冲击冷却系统引起薄片激光晶体的畸变主要是球面形变。随着抽运功率的增加,薄片激光晶体的热畸... 详细信息

采用空间载频干涉方法在精确测量薄片激光晶体热畸变的基础上,深入研究了射流冲击冷却系统对薄片激光晶体热畸变的影响。实验结果表明,射流冲击冷却系统引起薄片激光晶体的畸变主要是球面形变。随着抽运功率的增加,薄片激光晶体的热畸变越发严重,在抽运区中心部分,以球面形变为主,其光焦度随抽运功率的增加呈线性下降。而在抽运区的边缘,以非球面形变为主,抽运功率越高,非球面畸变就越严重。给出了493 W抽运条件下热畸变的波前畸变曲线,其均方根的重复测量精度为1.153 nm。实验结果与理论分析结果相符,该研究为薄片固体激光器谐振腔的设计和热畸变的补偿提供了重要依据。

关键词：激光器热畸变空间载频干涉薄片激光器射流冲击冷却

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三维超声成像在微创经皮肾镜取石术中的应用

临床泌尿外科杂志 2009年第11期24卷 828-830页

作者：王金铭刘志陈永骞郝钢跃首都医科大学附属北京友谊医院泌尿外科北京100050

目的:评价三维超声成像在微创经皮肾镜取石术(MPCNL)中的应用价值。方法:2007年4月～2009年4月,对80例肾结石、输尿管上段结石患者术前行三维超声重建检查,确定最佳穿刺路径;建立经皮肾穿刺通道,行微创经皮肾镜取石术。结果:80例三维超... 详细信息

目的:评价三维超声成像在微创经皮肾镜取石术(MPCNL)中的应用价值。方法:2007年4月～2009年4月,对80例肾结石、输尿管上段结石患者术前行三维超声重建检查,确定最佳穿刺路径;建立经皮肾穿刺通道,行微创经皮肾镜取石术。结果:80例三维超声重建成像清楚显示了肾结石在肾盂肾盏系统中的准确位置、肾盂肾盏形态、肾积水状态及中后组肾盏结构,提供了最佳穿刺路径。80例结石诊断率及穿刺成功率100%,输尿管上段结石取净率100%,结石总取净率90%,未发生严重并发症。结论:三维超声重建能够提供精确的穿刺路径,减少穿刺并发症,对经皮肾镜取石术穿刺定位具有指导意义。

关键词：超声三维重建经皮肾镜取石术肾结石