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基于加权DTW的多特征分级融合动态手势识别

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现代电子技术 2024年第10期47卷 79-85页

作者：陈潘华杭波孔明梁晓瑜中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

AR设备以第一视角获取的动态手势往往存在手掌角度偏转问题,各关节点位移轨迹相较正视角度发生变化,现有的手掌关节点位移特征无法有效识别,并且受限于AR设备性能,部分神经网络模型无法取得良好表现。针对该应用场景,提出一种使用多特... 详细信息

AR设备以第一视角获取的动态手势往往存在手掌角度偏转问题,各关节点位移轨迹相较正视角度发生变化,现有的手掌关节点位移特征无法有效识别,并且受限于AR设备性能,部分神经网络模型无法取得良好表现。针对该应用场景,提出一种使用多特征分级融合的手势识别方法。该方法构造位移、长度、角度三个特征对手势进行描述,并进行向量编码与归一化以消除抖动干扰。根据关节点与标准手势的相似度距离,仿照sigmoid函数分配关节点权重,以加权的动态时间规整(DTW)距离进行KNN匹配,并根据最佳的KNN置信度与特征优先级筛选出最可信的特征识别结果。实验结果表明:该方法能有效识别9种存在角度偏转的动态手势;相较于传统的位移特征方法,该方法的平均准确率提高了4%,能有效应对手掌偏转情况下的动态手势识别问题。

关键词：动态手势识别多特征融合 DTW算法关节点位移特征 KNN分类

基于LSTM网络的IGBT寿命预测方法研究

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中国测试 2024年第2期50卷 54-58,65页

作者：史业照郭斌郑永军中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

针对IGBT工作时承受热应力与电应力循环冲击导致疲劳失效的问题,提出一种基于长短期记忆(LSTM)网络的寿命预测方法。利用NASA预测中心提供的加速老化数据集,分析并选取集电极-发射极的瞬态尖峰电压作为失效特征参数,通过Matlab构建LSTM... 详细信息

针对IGBT工作时承受热应力与电应力循环冲击导致疲劳失效的问题,提出一种基于长短期记忆(LSTM)网络的寿命预测方法。利用NASA预测中心提供的加速老化数据集,分析并选取集电极-发射极的瞬态尖峰电压作为失效特征参数,通过Matlab构建LSTM网络,采用Adam优化算法来训练网络,实现对失效特征参数数据的预测,并选取三项性能评估指标与ARIMA模型及ELMAN神经网络模型的预测进行对比分析。结果显示,LSTM网络模型预测的均方根误差为0.0476,平均绝对误差为0.0322,平均绝对百分误差为0.4917%,LSTM网络模型的预测精度更高,能够更好地实现IGBT的寿命预测,也对其他电力电子器件的寿命预测有一定的参考价值。

关键词：绝缘栅双极型晶体管长短期记忆网络寿命预测深度学习

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基于相参积累激光扫频干涉液位测量方法研究

激光与红外 2024年第7期54卷 1037-1044页

作者：金陈凯刘易何泽聪许新科中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

工业生产中,容器内液位高度的控制是生产运输过程中对确保设备正常运行和维护人员生命安全具有重要意义。本文提出采用激光扫频干涉测量系统对液位进行测量,该方法具有诸多优势,如测量范围大、非接触式测量、响应速度快和操作便捷等。... 详细信息

工业生产中,容器内液位高度的控制是生产运输过程中对确保设备正常运行和维护人员生命安全具有重要意义。本文提出采用激光扫频干涉测量系统对液位进行测量,该方法具有诸多优势,如测量范围大、非接触式测量、响应速度快和操作便捷等。由于液体对红外光的吸收率相对较高,导致测量系统采集到的回光信号非常微弱,同时信噪比也不够理想。为解决此问题,本文引入相参积累方法,并将其与测量系统相结合,以提高液位检测的精准度。在信号的各个周期中,信号携带的有效信息保持一致,噪声信息是则随机的,因此通过相参积累方法处理后,不仅可以增强信号强度,还可以提升信噪比。再通过扩相频率采样法进行信号的非线性校正,最后对数据进行处理就,即可以获得液位信息。实验结果表明,相参积累方法对增加信号强度与信噪比有显著效果,为解决低信噪比下提升测量精度问题提供了思路。

关键词：激光扫频干涉测距相参积累扩相频率采样法液位测量

基于Lin-GA的磁性示踪粒子六自由度检测技术

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中国测试 2024年第3期50卷 169-175页

作者：朱霈郭天太刘璐许新科孔明中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

针对基于永磁体和磁传感器阵列的磁定位系统中定位算法存在执行速度慢、定位精度低等问题,提出基于线性算法和遗传算法(linear algorithm-genetic algorithms, Lin-GA)的混合搜索算法。利用自制定位装置中的三轴隧道磁阻(TMR)传感器阵... 详细信息

针对基于永磁体和磁传感器阵列的磁定位系统中定位算法存在执行速度慢、定位精度低等问题,提出基于线性算法和遗传算法(linear algorithm-genetic algorithms, Lin-GA)的混合搜索算法。利用自制定位装置中的三轴隧道磁阻(TMR)传感器阵列采集磁性示踪粒子在空间产生的弱磁信号,首先通过线性算法利用磁场绝对向量信息进行粗定位,再利用遗传算法对示踪粒子的六自由度参数进行并行寻优,最终实现对磁性示踪粒子三维位置和三维方向的空间信息反演。实验结果表明,基于Lin-GA的混合搜索算法具有更高的定位精度和更短的执行时间,平均定位误差为(0.55±0.10) mm,平均定向误差为(0.68±0.30)°,平均执行时间为(30.49±4.89) s。

关键词：磁定位空间信息反演 Lin-GA算法 TMR传感器

油品黏度对油水两相高压斯特封密封性能的影响

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润滑与密封 2024年

作者：李晓暄王冰清李运堂李想许好好陈源金杰中国计量大学质量与安全工程学院中国计量大学机电工程学院白马湖实验室

针对油膜水污染下斯特封密封性能难预测的问题，建立油水两相高压斯特封热弹流混合润滑模型，对比分析了三种典型液压油不同含水率下密封的行为和性能，探讨了参考黏度、黏温系数和黏压系数对密封性能的影响，获得了净泄漏量、摩擦功耗... 详细信息

针对油膜水污染下斯特封密封性能难预测的问题，建立油水两相高压斯特封热弹流混合润滑模型，对比分析了三种典型液压油不同含水率下密封的行为和性能，探讨了参考黏度、黏温系数和黏压系数对密封性能的影响，获得了净泄漏量、摩擦功耗与油品黏度三参数和含水率的多元线性回归模型。结果表明：油品黏度对油水两相密封性能有重要影响，不同品牌液压油含水后其密封性能存在明显差异；在油包水流型下，增大含水率时油水混合物黏度增大，流体动压效应增强，回程液膜空化抑制泄漏，进程反向泵吸控漏减摩，密封性能有效提升；净泄漏量和摩擦功耗与液压油参考黏度、黏温系数和含水率呈显著负相关，可作为油水两相高压斯特封性能设计与预测的理论指导依据。

关键词：斯特封油水两相流油品黏度密封性能回归分析

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基于激光调频连续波测距系统的频率估计研究

应用激光 2024年第4期44卷 146-154页

作者：龙康许新科孔明刘璐刘维华杭波中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

在调频连续波测距系统中,数据实时处理的快慢决定了系统的反应时间,当差拍信号的频率较高时,得到的数据量十分庞大,导致快速傅里叶变换所需的时间急剧增加,从而影响系统响应速度。提出一种基于中国余数定理的多频率抽样法,通过软件隔点... 详细信息

在调频连续波测距系统中,数据实时处理的快慢决定了系统的反应时间,当差拍信号的频率较高时,得到的数据量十分庞大,导致快速傅里叶变换所需的时间急剧增加,从而影响系统响应速度。提出一种基于中国余数定理的多频率抽样法,通过软件隔点抽样的方式来代替硬件多路欠采样,实现了对差拍信号频率精确的估计,很大程度上减少了计算的数据量,特别是在处理高频信号时,具有较大的优势。仿真结果证明了该方法的可行性,并展示了多频率抽样法在计算速度上的提升。

关键词：激光调频连续波信号处理中国余数定理频率估计

一种基于WiFi的位置指纹和PDR的缠绕融合定位方法

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现代电子技术 2024年第11期47卷 150-155页

作者：朱熙玄华杭波孔明梁晓瑜中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

目前基于接收信号强度(RSSI)的位置指纹定位与行人航位推算(PDR)的组合定位算法,大多着重于PDR的步态解算优化,未考虑指纹定位的鲁棒性差和基础定位误差较大带来的负面影响,没有针对环境特性有效地将两种算法在流程上充分融合。文中提... 详细信息

目前基于接收信号强度(RSSI)的位置指纹定位与行人航位推算(PDR)的组合定位算法,大多着重于PDR的步态解算优化,未考虑指纹定位的鲁棒性差和基础定位误差较大带来的负面影响,没有针对环境特性有效地将两种算法在流程上充分融合。文中提出一种基于WiFi-RSSI的位置指纹和PDR相结合的缠绕融合定位方法,根据平面楼层环境及各区域内行人运动程度规划实验范围,通过递进平均滤波校准PDR的结果,减小PDR的累计误差。其次结合环境划分递进位置指纹库,在对应的不同区域使用对应的离线指纹库,通过PDR解算步态数据校准位置指纹的异向偏移,输出最终指纹定位结果,减小了位置指纹法的定位偏差。最后通过无迹卡尔曼(UKF)择优观测输入进行融合滤波,得到最终结果。通过仿真实验验证,该算法效果相较于位置指纹法和PDR,定位精度提升了41%和29%,较现有的组合定位方法提升了28%。

关键词：室内定位位置指纹法行人航位推算无迹卡尔曼滤波融合定位组合定位

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基于激光扫频干涉测距系统的玻璃厚度测量方法

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应用激光 2024年第7期44卷 120-126页

作者：王雅婷孔明华杭波刘维刘璐曹丽霞许新科中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

玻璃作为工业原材料的基础,其产量和质量的提升在实际应用中有重要的作用,如何高速且精确地测量玻璃厚度成为了玻璃生产线亟待解决的问题。在众多测量方法中,激光测距具有精度高、速度快、非接触及操作便捷等优点。利用激光扫频干涉测... 详细信息

玻璃作为工业原材料的基础,其产量和质量的提升在实际应用中有重要的作用,如何高速且精确地测量玻璃厚度成为了玻璃生产线亟待解决的问题。在众多测量方法中,激光测距具有精度高、速度快、非接触及操作便捷等优点。利用激光扫频干涉测距系统测量激光发射器到玻璃待测件前后表面的距离,计算距离差求得玻璃待测件的厚度。实验先获得距离的拍频信号,对拍频信号利用插值拟合法进行非线性补偿,实现非线性校正。通过对非线性校正后的拍频信号进行插值处理,插值后的测量信号点数为插值前的20倍,相位信号变得光滑,再拼接,减少频谱泄露对实验结果造成的影响,最后对拼接后的信号进行快速傅里叶变换,求得待测玻璃前后表面距离差即玻璃厚度。实验结果表明,未经相位拼接处理的玻璃厚度误差在50μm以内,经过相位拼接处理的玻璃厚度误差在15μm以内,相位拼接方法有效提升了工业上玻璃厚度测量的精度。

关键词：激光扫频干涉测距厚度测量相位拼接测距

奥氏体不锈钢焊缝的优化相位相干加权因子全聚焦成像实验分析

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应用声学 2024年

作者：汪翔王强中国计量大学能源环境与安全工程学院

针对奥氏体不锈钢焊缝存在粗大的柱状晶组织以及在整体上呈现出各向异性和不均匀性导致的超声衰减严重的问题，该文提出一种优化相位相干加权因子的全聚焦成像算法(OPCF-TFM)，对奥氏体不锈钢焊缝区进行实验。结果表明：利用OPCF-TFM算... 详细信息

针对奥氏体不锈钢焊缝存在粗大的柱状晶组织以及在整体上呈现出各向异性和不均匀性导致的超声衰减严重的问题，该文提出一种优化相位相干加权因子的全聚焦成像算法(OPCF-TFM)，对奥氏体不锈钢焊缝区进行实验。结果表明：利用OPCF-TFM算法能够较好地检测奥氏体不锈钢试块焊缝区内部的φ1 mm横通孔缺陷的位置。该算法与全聚焦成像算法相比，缺陷的定位误差平均值可以降低0.1308 mm，缺陷的宽度误差平均值可以降低0.1308 mm，缺陷的信噪比可以提升-0.648～4.387 dB不等，表明OPCF-TFM算法检测奥氏体不锈钢的焊缝区更有优势且有较好的应用前景。

关键词：奥氏体不锈钢全聚焦算法信号后处理相位相干因子