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关键词： 微藻检测术   明场显微术   深度学习   目标识别  

摘要： 目的 微藻养殖产业规模巨大,在养殖过程中微藻易受杂菌和其他污染物的影响,因此需要定期对微藻进行检测,以确定其生长情况。现有的光学显微成像法和光谱分析法对实验人员、实验设备及场地的要求较高,无法做到实时快速检测。为了实现实时快速检测,需要一套检测要求低、速度快的实时微藻检测系统。方法 本文开发了一种基于深度学习的微藻检测系统,通过搭建一套基于明场成像的显微成像设备,使用采集的图像训练基于YOLOv3的神经网络,并将训练好的神经网络部署到微型计算机,从而实现了实时便携微藻检测。本文对特征提取网络进行改进,包括引入跨区域残差连接机制和注意力选择机制,另外还将优化器改为Adam优化器,使用多阶段多方法组合策略。结果 加载跨区域残差连接机制时最高平均精度(mAP)值为0.92。通过与人工结果进行对比,得到检测误差为2.47%。结论 该系统能够实现微藻实时便携检测,提供较为准确的检测结果,可以应用于微藻养殖中的定期检测。

关键词： 分布式光纤传感技术   系统集成   结构智能感知   工程应用  

摘要： 分布式光纤传感技术具备长距离、抗干扰、性价比高等特性,能满足土木结构应变测量精度要求,较好地适用于交通公路行业数字化创新结构智能感知领域。集成开发分布式光纤多通道自动化测试系统及配套数据分析模块可以扩展结构感知范围,并感知多空间维度结构应变及温度分布情况。通过研究其在型钢组合梁负弯矩区抗裂性能试验中的应用效果,验证其能够捕获混凝土表观裂缝及混凝土内部应变分布规律,在大面积混凝土内部温度监测中也能够准确反映混凝土内部温度场分布。实验结果表明,该技术具备广阔的工程应用前景。

关键词： 客室车门系统   无触点化控制   故障显示与诊断  

摘要： 在城市轨道交通车辆运营中,车辆各系统的可靠性关系到乘客的人身安全。其中,客室车门系统的故障率在城轨车辆各系统中居高不下。为了解决客室车门系统的高故障率以及故障定位困难等问题,文章基于KNT城轨车辆客室车门实训装置进行了二次开发,对客室车门系统的前端控制进行了无触点化处理,采用网络通信方式对故障进行可视化处理,有效降低了客室车门系统的故障频率,能够直观地对电气故障进行定位,弥补了城轨车辆故障排查与处理研究的不足,提供了一种无触点化的电气控制解决方案。

关键词： 光纤光栅   港口机械   安全监测  

摘要： 介绍了光纤光栅传感技术在港口机械安全监测中的一些典型应用。基于光纤光栅传感原理研制的各类光纤光栅传感器可以实现对机械钢结构应力、机械振动、轴承及皮带温度、设备电气温度、绗梁倾角、限位位移等多个重要参数进行监测,以确保港口机械的安全稳定运行。光纤光栅内在的技术优势使其在港口机械设计制作、安全运营和科学管理中具有广泛的应用前景。

关键词： 边缘检测   亚像素轮廓   拟合曲线   轮廓分割  

摘要： 为解决传统的光纤端面尺寸检测方法中没有八角光纤,测量效率低的问题,采用图像处理对八角光纤尺寸检测进行算法设计,针对3个待测参数即纤芯直径、包层对边距离、包层对角距离,采用高斯滤波对图像进行降噪,提取待测光纤不同区域亚像素轮廓,对包层轮廓采用Ramer算法分割八边形光纤轮廓,提出过分割处理算法对不同长度的多段轮廓边进行处理,得到有效的八段轮廓;采用最小二乘法进行曲线拟合,纤芯轮廓拟合为圆测得其直径,包层轮廓各边拟合为直线测量对边距离;提出基于辅助线的顶点检测算法,进而测量对角距离。实验结果显示,本算法能对八角光纤纤芯直径、四组对边距离、四组对角距离进行精确快速测量,对边,对角距离重复测量精度平均达0.1μm,达到企业技术指标要求。

关键词： 缺陷检测   形态学   机器视觉   OpenCV  

摘要： 针对Micro-PCB体型小、板片薄不易做表面缺陷检测的弊端,构建了一套基于OpenCV视觉库,可对点胶表面进行缺陷检测的机器视觉系统。运用图像处理中的形态学算法,对金面表面实现0.2mm2以上的多点状、膜破渗金和抗镀无法描述、黑色圆形点状等缺陷的检测。测试结果表明,该系统检测精度较高且运行稳定。

关键词： 锥形光纤光栅传感器   温度-应力交叉敏感   MATLAB仿真  

摘要： 为解决锥形光纤光栅的温度应力交叉敏感问题,本文提出一种对温度不敏感的反射波半峰值带宽进行编码的方法。由于锥形光纤光栅的反射波半峰值带宽仅随应力变化而不受温度影响,因此笔者利用这一特性进行编码,解决了交叉敏感问题。通过MATLAB仿真验证,与传统的利用波长编码(该波长对温度和应力均敏感)的方法相比,本文提出的方法仅须使用一根光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)便可实现温度和应力的同步测量,不仅结构简单,而且操作便捷。

关键词： 共轭聚合物   塑料光纤   光纤放大器   荧光特性   增益特性  

摘要： 针对传统塑料光纤在传输过程中损耗大,使用长度较短的问题,提出在光纤连接部位制备一种新型共轭聚合物CN-PPV掺杂塑料光纤放大器材料,并对其制备工艺、荧光特性和增益特性进行研究。试验结果表明,在25 mL MMA、0.032 g BPO、20~75μL n-BM的工艺条件下制备的预制棒表面状态良好,内部无气泡出现,并在拉伸温度为150~177℃的条件下成功拉丝。塑料光纤最大发射截面为1.7×10^(-20) m^(2);当泵浦光传输距离增加,光谱出现明显红移现象,最大红移波长为12 nm。在光纤长度为50 cm的条件下,掺杂质量浓度为1 mg/L的光纤存在最大增益值,达到25 dB。而掺杂质量浓度为0.2 mg/L的光纤具备持续光放大能力,更适合作为光纤放大器的制备材料。

关键词： 双目立体视觉   特征匹配   图像拼接   柔性夹爪  

摘要： 为了完成锥形波纹管形状的柔性塑胶防尘套壁厚的检测,建立一个基于双目立体视觉模型的测量系统。该系统中的两个工业数字摄像机通过PLC给予的外触发对工件同时进行图像采集,对采集的多组图像进行相应的预处理后,采用特征点提取方法实现图像拼接,运用特征匹配算法提取出相应待测点三维坐标信息,完成柔性塑胶防尘套壁厚检测。该测量系统,使用气动柔性夹爪夹取工件,减少柔性工件的夹取变形影响,使用高精度移动滑台带动工件运动到拍照位置,通过控制滑台特定的移动距离和对图形特征提取结合方法对多次拍照后的工件图像进行特征点筛选和图像拼接,完成工件壁厚的高精度检测。实验数据表明,该测量系统绝对检测精度达±0.05mm以内,简单快捷,缩短了工件生产工作中的设备调整时间。

关键词： 自冲铆   机械内锁结构   超声检测   灰度分布  

摘要： 自冲铆机械内锁区的结构特征直接影响着结构件连接强度和疲劳寿命,是其成形质量评价的重要指标。主要开展自冲铆机械内锁几何特征尺寸及缺陷的无损检测方法研究。基于聚焦超声探头焦平面声压分布,建立结构体边缘声强分布理论公式,并进行试验验证,明确声束扫描结构体边缘时反射回波信号的演变规律,据此提出一种自冲铆钉脚扩张直径的无损检测方法。结果表明:当超声声束靠近钉脚尖边缘时,回波反射声强的变化率呈现先增大再减小的趋势;反映在钉脚扩张底平面上的超声C扫图中时,对应钉脚尖边缘处的灰度-位置曲线的斜率也存在相同的变化趋势,其灰度值变化率的“极值点”可作为钉脚扩张直径测量的边界点。与实际试件剖切测量结果相比较,该检测方法的相对误差为0.14%~1.87%,验证了该方法的可行性。其次,通过分析扩张底平面上的超声C扫图,还可直观地甄别出铆接过程出现的铆接偏心、裂纹等铆接缺陷。