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基于多深度相机融合的机械臂抓取系统

计算机集成制造系统 2024年第2期30卷 435-444页

作者：洪诚康杨力江文松罗哉中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

针对单深度相机视角下获取的物体深度图像存在噪声干扰、遮挡等问题,使物体点云形状缺失或变形,3D特征存在不稳定性,提出一种多深度相机融合方法。利用多相机标定结果拼接各个相机视角下的点云数据,通过k邻域去噪算法除去点云中的噪声点... 详细信息

针对单深度相机视角下获取的物体深度图像存在噪声干扰、遮挡等问题,使物体点云形状缺失或变形,3D特征存在不稳定性,提出一种多深度相机融合方法。利用多相机标定结果拼接各个相机视角下的点云数据,通过k邻域去噪算法除去点云中的噪声点,再对去噪点云数据进行体素化降采样,使拼接后的点云在空间均匀分布,从而获取完整的物体形状。同时建立了一个端到端的神经网络,通过输入多相机拍摄的RGB-D图像来预测二指平行夹爪的3D位置和3D方向。为优化预测抓取结果,改进了神经网络中对预测结果的鲁棒性评估,提出力螺旋空间场评价方法,提高了4%的成功率。最后将该抓取系统应用于AR5机械臂,实现了91%的抓取成功率。

关键词：机械臂抓取深度学习点云拼接手眼标定

时间戳服务到UTC(NIM)的溯源方法研究

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仪器仪表学报 2024年第2期45卷 176-183页

作者：张宇贾正森龙波王玉琢贵州省计量测试院贵阳550003 中国计量科学研究院北京100029

原子时标国家计量基准UTC(NIM)由中国计量科学研究院维护和保持,溯源至协调世界时(UTC),是统一全国时间频率量值的最高依据。随着信息技术的不断发展,时间戳服务被广泛应用于司法、医疗、金融、电子商务、知识产权等领域。根据我国在贸... 详细信息

原子时标国家计量基准UTC(NIM)由中国计量科学研究院维护和保持,溯源至协调世界时(UTC),是统一全国时间频率量值的最高依据。随着信息技术的不断发展,时间戳服务被广泛应用于司法、医疗、金融、电子商务、知识产权等领域。根据我国在贸易结算、医疗等领域对法制计量的需求,时间戳机构(TSA)提供的时间应溯源至UTC(NIM)以实现国内统一和国际互认。本文提出使用一种校准器对TSA提供的时间进行远程和本地评估。实验结果表明,在局域网进行本地校准时,TSA与UTC(NIM)时间偏差的不确定度(k=2)小于2 ms;在广域网环境下,即使校准器与TSA之间相距超过1000 km,TSA与UTC(NIM)时间偏差的不确定度(k=2)小于713 ms。

关键词：时间戳校准溯源性

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用于微流控芯片的土壤孔隙结构提取模型研究

地球物理学进展 2024年

作者：傅六午吴一丁梁晓瑜周鸿翔中国计量大学计量测试与仪器学院

由于土壤的不透明性，土壤孔隙内部的流体运动、生态过程难以详尽观察，一直是研究的难点和热点，而近年发展的微流控芯片为孔隙尺度的观察提供了一个可视化的平台.为了将更接近真实的土壤孔隙结构刻画到微流控芯片上，本研究基于蒙特... 详细信息

由于土壤的不透明性，土壤孔隙内部的流体运动、生态过程难以详尽观察，一直是研究的难点和热点，而近年发展的微流控芯片为孔隙尺度的观察提供了一个可视化的平台.为了将更接近真实的土壤孔隙结构刻画到微流控芯片上，本研究基于蒙特卡洛算法和分水岭算法，构建了两种二维土壤孔隙结构提取模型.通过利用格子Boltzmann方法在结构内进行渗流仿真，对结构的渗透率和两相流饱和度进行了分析.研究结果显示，蒙特卡洛算法生成的孔隙结构在孔隙参数和渗透率上更接近真实土壤样品，而分水岭算法生成的孔隙结构则在饱和度上更接近土壤样品.此外，渗透率和饱和度的仿真结果与孔隙参数的多元线性回归分析拟合优度分别为0.96和0.99，模型的水力特性与孔隙参数的关联程度较高，所以本文提出的土壤微流控结构提取方案优于传统圆柱方案，更符合实际的土壤结构特征.

关键词：孔隙结构微流控芯片格子Boltzmann方法渗透率两相流饱和度

基于改进VGG16的射流式鱼泵内鱼类损伤的图像识别与分类

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中国海洋大学学报(自然科学版) 2024年第11期 49-57页

作者：华晨晨王奭寅徐茂森牟介刚范博凯闫妍刘思琪中国计量大学计量测试与仪器学院

鱼类损伤分类研究对捕捞作业过程中的鱼类健康状况监测具有重要意义。针对现有鱼类损伤研究中存在的未准确分类损伤类型的问题，在射流式鱼泵捕捞作业时鱼逐条通过泵喉管的特殊场景下，本文使用高速摄像机拍摄鱼通过泵的过程，建立了鱼... 详细信息

鱼类损伤分类研究对捕捞作业过程中的鱼类健康状况监测具有重要意义。针对现有鱼类损伤研究中存在的未准确分类损伤类型的问题，在射流式鱼泵捕捞作业时鱼逐条通过泵喉管的特殊场景下，本文使用高速摄像机拍摄鱼通过泵的过程，建立了鱼类损伤数据集，提出了一种基于VGG16改进的S-VGG卷积神经网络分类模型。损伤分类实验表明，S-VGG模型的损伤分类准确率为96.52%,比ResNet16和GoogLeNet分别提高了0.96%和8.2%。与VGG16模型相比，本文所提出的S-VGG模型仅有9层，整体参数减少了93.75%,有效地降低了模型训练所需的计算成本。本研究采用迁移学习方法进一步优化了S-VGG模型初始权重。结果表明，经过迁移学习的S-VGG*模型准确率达到了99.70%,比未进行迁移学习的S-VGG模型提高了3.18%。本研究建立的S-VGG*模型取得了良好的鱼类损伤分类效果。

关键词： VGG16 射流式鱼泵卷积神经网络损伤分类迁移学习

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江苏三市计量院调研对潍坊计量发展的启示

中国计量 2024年第1期 84-87,92页

作者：张娟杨云山东省潍坊市计量测试所

文章简述了江苏三市计量院主动聚焦客户需求,加快计量机构能力建设,发挥院所技术、人才、职能等优势,转变观念,主动参与市场竞争,服务产业发展,为企业提供定制化服务。同时,结合潍坊市计量测试所的实际情况,提出对潍坊计量发展的建议。

关键词：产业计量法制计量强检

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基于图像识别的离心泵空化故障诊断

计量学报 2024年第5期45卷 706-713页

作者：黄海鸣刘妍吴登昊牟介刚中国计量大学计量测试与仪器学院浙江杭州310018

针对利用离心泵一维振动信号进行空化状态识别时,存在信号特征查找不准确和信号受噪音影响较大的问题,提出了一种基于图像识别的离心泵空化故障诊断方法。利用savitzky-golay卷积平滑算法对原始振动信号进行降噪处理,随后将降噪后的信... 详细信息

针对利用离心泵一维振动信号进行空化状态识别时,存在信号特征查找不准确和信号受噪音影响较大的问题,提出了一种基于图像识别的离心泵空化故障诊断方法。利用savitzky-golay卷积平滑算法对原始振动信号进行降噪处理,随后将降噪后的信号转换为伪RGB图片,根据图片所显示的特征设计卷积核,并对图片进行卷积处理得到特征图,对特征图进行单通道变换以减少数据,最后将单通道图片作为LeNet-5神经网络的输入进行空化故障诊断。实验测试结果表明:该方法在加速模型训练速度的同时实现了离心泵空化故障的准确识别,准确率能够达到1。该研究为离心泵空化的快速诊断提供了一种新的方法。

关键词：振动测量图像识别离心泵空化 savitzky-golay卷积平滑算法故障诊断

电容法和电阻法谷物水分测定仪测量结果不确定度评定

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中国计量 2024年第7期 144-146页

作者：杨新光高新愿山东省济宁市计量测试所

文章以小麦为样本,根据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》分析了电容法和电阻法谷物水分测定仪测量结果不确定度的评定方法与步骤,可为相关测量不确定度的评定与数据处理提供参考。

关键词：电容法和电阻法谷物水分测定仪强制检定测量结果不确定度评定

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全站仪气象改正公式优化研究

计量学报 2024年第3期45卷 386-394页

作者：刘晓东缪东晶姚燕王长云王德利李连福刘洋蔡晋辉李建双中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310000 中国计量科学研究院北京100029 潍坊市计量测试所山东潍坊261061

为了提高全站仪长距离测距精度,提出一种全站仪气象改正公式的优化方法。对气象改正公式进行了分析,发现存在一定误差和优化的空间。为了降低改正公式引起的残余误差,以最小化残余误差之和为优化目标,将气象公式系数调整转化为最优化问... 详细信息

为了提高全站仪长距离测距精度,提出一种全站仪气象改正公式的优化方法。对气象改正公式进行了分析,发现存在一定误差和优化的空间。为了降低改正公式引起的残余误差,以最小化残余误差之和为优化目标,将气象公式系数调整转化为最优化问题。借助野外长基线上部署的密集环境参数传感器阵列,实时记录全站仪长时间连续测距时的环境参数;利用测距数据构造优化函数,对改正公式系数的不同组合进行优化调整和验证,实验数据分析结果表明:优化后,测距误差均值可减小99.8%,误差的标准偏差减小81.2%。为验证所提出方法的有效性,将优化系数后的改正公式应用于其他测量时间段的测距补偿,结果显示,残余误差也同样得到有效降低,优化幅度达到37%以上。表明气象改正公式系数优化是显著降低野外测距误差的有效方法。

关键词：几何量计量标准基线全站仪长距离测量气象改正公式最优化算法

基于可视化技术的叶轮外径对泵自吸特性的影响

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排灌机械工程学报 2024年第5期42卷 456-462页

作者：章慧妍牟介刚杨雪龙邹道杭吴紫阳王奭寅中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

为清晰直观地研究自吸泵在不同叶轮外径下的自吸特性,基于可视化技术,搭建可视化试验台,使用高速摄像机记录并比较5种不同叶轮外径的自吸泵在试验过程中的自吸时间和自吸泵内部各区域的气液流动状态瞬态变化,并对自吸式离心泵的自吸特... 详细信息

为清晰直观地研究自吸泵在不同叶轮外径下的自吸特性,基于可视化技术,搭建可视化试验台,使用高速摄像机记录并比较5种不同叶轮外径的自吸泵在试验过程中的自吸时间和自吸泵内部各区域的气液流动状态瞬态变化,并对自吸式离心泵的自吸特性进行研究.研究结果表明:可视化试验能够准确捕捉泵内气液两相流动,其流动状态是瞬态且清晰的,可以清楚揭示不同叶轮外径D 2对自吸泵在自吸过程中各个阶段气液两相流态的影响变化过程;叶轮外径改变影响其出口与隔舌的间隙,从而使泵内气液混合状态以及混合流体中气泡的特征发生变化,在一定范围(D 2/160为0.963~1.000)内,叶轮外径与自吸泵的自吸性能成正比,随着叶轮外径增大,泵内气液混合效率提高,自吸时间减短,自吸性能越好,反之,外径减小则泵的自吸性能越差;当叶轮外径减小到一定程度(D 2/160小于0.963)时,气液混合过程停滞,自吸泵无法进行自吸.

关键词：自吸泵可视化技术叶轮外径自吸特性试验