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激光焊熔宽的超声检测精度提升

中国光学 2021年第3期14卷 652-660页

作者：黄治轶王春生贺帅谷晓鹏董娟徐国成中车长春轨道客车股份有限公司工程技术中心工程规划发展部吉林长春130000 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 吉林大学材料科学与工程学院吉林长春130022

在超声无损检测时,搭接激光窄焊缝接头尺寸较小,采用传统6 dB法对其界面处的熔宽判定存在较大的误差。为了提高检测精度,通过研究传统6 dB法的检测误差来源,采用有限元分析方法分析了激光焊接头内部入射超声波的传播规律和反射回波特性... 详细信息

在超声无损检测时,搭接激光窄焊缝接头尺寸较小,采用传统6 dB法对其界面处的熔宽判定存在较大的误差。为了提高检测精度,通过研究传统6 dB法的检测误差来源,采用有限元分析方法分析了激光焊接头内部入射超声波的传播规律和反射回波特性,构建了基于修正6 dB法的激光焊接头熔宽评估模型,并通过物理实验进行了验证。研究结果表明,上板底面的一次回波幅值可作为反映接头内部结构的特征值,当探头中心对应接头内部焊缝熔合线边缘位置时,一次回波幅值的衰减度随上板板厚而变化,据此可根据上板板厚选择衰减度值对传统6 dB法进行修正,从而定量计算接头内部板层接触面处的有效熔宽。实际激光焊接头的超声检测结果证实:采用修正6 dB法求解出的激光焊接头的熔宽与物理实验结果吻合良好,对实际生产中超声检测激光焊接头的精度提升提供了参考。

关键词：激光搭接焊超声波检测有限元分析修正6 dB法

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双路偏振结构的激光多普勒测速系统

中国光学（中英文） 2023年第4期16卷 753-764页

作者：陶善静甄胜来方健陈鑫吕韬俞本立安徽大学、光电信息获取与控制教育部重点实验室安徽合肥230601 安徽大学、信息材料与智能感知安徽省实验室安徽合肥230601 安徽至博光电科技股份有限公司安徽合肥230088

为了消除光束倾角带来的不确定性,本文建立了一种双路偏振式激光多普勒测速系统。该系统使用双光束双探头结构来探测物体的运动信息。首先,通过转动实验精确获得双光束间的夹角大小,对于任意光束倾角,本文采用双探头装置收集运动物体表... 详细信息

为了消除光束倾角带来的不确定性,本文建立了一种双路偏振式激光多普勒测速系统。该系统使用双光束双探头结构来探测物体的运动信息。首先,通过转动实验精确获得双光束间的夹角大小,对于任意光束倾角,本文采用双探头装置收集运动物体表面的散射光束,结合双路偏振式光路结构,得到两路干涉信号的多普勒频移。然后,创新性采用了细化分帧算法对两路干涉信号进行实时解调,通过两路速度分量的合成得到物体真实速度。实验结果表明:速度在10 mm/min~1500 mm/min范围内,测量值与理论值之间的平均误差可以达到1%~5%。在非平稳运动过程中,通过细化分帧算法修正后的v-t图像RMSE均值为1.19 mm/min。该系统结构满足速度测量的稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等要求。

关键词：激光多普勒测速双路偏振细化分帧双探头

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工业用水与废水

工业用水与废水

作者：汪炎

出版社：东华工程科技股份有限公司

《工业用水与废水》杂志是经国家新闻出版总署和国家科学技术部批准，1970年创刊并国内外公开发行的专业性期刊。东华工程科技股份有限公司（原化工部第三设计院）主办，全国化工给排水设计技术中心站承办。国内统一刊号CN34-1204/TQ，...

《工业用水与废水》杂志是经国家新闻出版总署和国家科学技术部批准，1970年创刊并国内外公开发行的专业性期刊。东华工程科技股份有限公司（原化工部第三设计院）主办，全国化工给排水设计技术中心站承办。国内统一刊号CN34-1204/TQ，国际标准刊号ISSN1009-2455。《工业用水与废水》杂志是国内创刊最早的水处理专业期刊之一。近五十年来，为促进水工业的技术进步刊登了大量高质量科技论文。本刊学术性与应用性相结合，侧重于应用性。报道本行业的重大科研成果与进展，为新技术和新产品的推广应用刊出大量工程应用实例。内容涉及给水处理、废水处理及回用、循环冷却水、冷却塔、离子交换及功能膜、消防设计等方面。栏目设置有：专论与综述、给水处理、废水处理及回用、技术与经验、工程实例、冷却塔、消防设计、工程项目信息等。本刊为核心期刊，入选《中国核心期刊数据库》、中国科技论文统计源期刊、中国学术期刊（光盘版）、美国《化学文摘》、《剑桥科学文摘》及俄罗斯《文摘杂志》摘录期刊。《工业用水与废水》杂志发行范围覆盖全国石化、化工、石油、环保、冶金、电力、市政工程、医药、轻工、机械、纺织等行业的生产厂、设计院、科研院所、环保机构及大专院校。以从事科研、工程设计及工程建设的技术人员为主要服务对象，介绍、推广工程设计应用产品，目的是提高工程设计水平，促进工程产品在建设中的应用。

关键词：

应用于空间惯性传感器的压电驱动器的性能测试

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中国光学 2020年第2期13卷 344-353页

作者：李华东齐克奇石强王少鑫王智中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 中国第一汽车股份有限公司新能源开发院吉林长春130011

为保证空间惯性传感器的正常在轨运行,在发射阶段需保证测试质量固定以避免与周围电容极板的接触碰撞;到达预定轨道后再重新捕获并以最小残余线速度将测试质量释放至精确位置,保持自由悬浮状态。测试质量的捕获定位对驱动器提出高精度... 详细信息

为保证空间惯性传感器的正常在轨运行,在发射阶段需保证测试质量固定以避免与周围电容极板的接触碰撞;到达预定轨道后再重新捕获并以最小残余线速度将测试质量释放至精确位置,保持自由悬浮状态。测试质量的捕获定位对驱动器提出高精度的要求。本文针对在太空中捕获定位释放测试质量所用的压电直线驱动器进行了设计定制与性能测试。试验结果表明:该定制的压电驱动器最小步长小于1 nm,但步长稳定性误差较大;150 V工作电压条件最大驱动力达72 N;单步行进驱动力稳定;夹持测试质量过程中,驱动力稳定,稳定性偏差为0.16%。满足捕获、定位、释放机构的使用需求。

关键词：精密驱动尺蠖运动压电驱动器驱动力位移分辨率

多参数Gabor预处理融合多尺度局部水平集的超声图像分割

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中国光学 2020年第5期13卷 1075-1084页

作者：陈晓冬盛婧杨晋蔡怀宇金浩天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室天津300072 北京华科创智健康科技股份有限公司北京100195

针对超声图像边缘较弱且不连续、图像灰度分布不均的特点,提出一种基于多方向、多频率的Gabor滤波融合多尺度水平集的边缘提取算法。将超声图像成像的不连续性看作随机方向的纹理,利用Gabor滤波的方向性进行不同角度的滤波,通过最大值... 详细信息

针对超声图像边缘较弱且不连续、图像灰度分布不均的特点,提出一种基于多方向、多频率的Gabor滤波融合多尺度水平集的边缘提取算法。将超声图像成像的不连续性看作随机方向的纹理,利用Gabor滤波的方向性进行不同角度的滤波,通过最大值融合多图像,得到待分割区域和背景之间的差异且最大程度地保留原图像信息的中间图像。同时,使用多中心频率的Gabor滤波核以满足超声图像复杂的频率分布特性,并通过均值融合的方式减弱噪声的影响。再针对融合图像边缘较弱且灰度变化不均的缺陷,改进传统的局部聚类水平集方法,采用不同方差大小的高斯卷积核来适应图像不同部分的灰度变化情况,通过均值融合构造多尺度能量函数。通过在增强图像上迭代改进后的多尺度水平集函数,获取最终边缘。为验证算法的有效性,对胃部超声图像进行测试,分割结果的相关性系数和敏感性系数分别达到了0.856和0.910,相比传统局部强度聚类水平集方法分别提升了20.7%和5%。实验结果表明,该算法可以显著提高超声图像边缘提取的连续性和准确性,有效降低因超声图像灰度不均和边缘较弱造成的过分割现象。

关键词：超声图像分割边缘提取 Gabor滤波水平集方法

基于转动式二维激光扫描仪和多传感器的三维重建方法

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中国光学（中英文） 2023年第3期16卷 663-672页

作者：张新荣王鑫王瑶向高峰长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室陕西西安710064 中国铁建重工集团股份有限公司湖南长沙410000 南京信息工程大学计算机与软件学院江苏南京210044

三维重建技术是机器视觉中最热门的研究方向之一,在无人驾驶和数字化加工与生产等领域得到了广泛的应用。传统的三维重建方法包括深度相机和多线激光扫描仪,但是通过深度相机获得的点云存在着信息不完整和不精确的问题,而多线激光扫描... 详细信息

三维重建技术是机器视觉中最热门的研究方向之一,在无人驾驶和数字化加工与生产等领域得到了广泛的应用。传统的三维重建方法包括深度相机和多线激光扫描仪,但是通过深度相机获得的点云存在着信息不完整和不精确的问题,而多线激光扫描仪成本高,阻碍了该项技术的应用和研究。为解决上述问题,提出了一种基于转动式二维激光扫描仪的三维重建方法。首先,用步进电机带动二维激光扫描仪旋转运动来获取三维点云数据。然后,用多传感器融合的方法对激光扫描仪的位置进行标定,采用坐标系变换完成点云数据的匹配。最后,对采集得到的点云数据进行了滤波和精简处理。实验结果表明:相较于深度相机/IMU数据融合的重建方法,平均误差降低了0.93 mm,为4.24 mm;精度达到了毫米级别,误差率也控制在了2%以内;整套设备的成本相较于多线激光扫描仪大大降低。本文方法基本满足保留物体的外形特征、高精度和成本低的要求。

关键词：二维激光扫描仪坐标系变换多传感器融合三维重建

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柴油机设计与制造

柴油机设计与制造

作者：邱国平

出版社：上海新动力汽车科技股份有限公司

《柴油机设计与制造》本刊创于1979年，主要刊登发动机及相关行业中的设计、开发、试验、制造与装备、工艺与材料、质量控制、企业管理、销售服务等方面的论文。

关键词：