检索结果-内蒙古大学图书馆

现代电子技术 2025年第8期48卷 1-6页

作者：李泽辉陈思余牛靖强聂鹏飞中北大学智能探测技术与装备山西省重点实验室山西太原030051 中北大学信息与通信工程学院山西太原030051

零群速度(ZGV)导波对于薄板厚度的变化非常敏感,在薄板厚度检测方面应用广泛。为了确定零群速度导波对于薄板中缺陷深度的表征能力,通过数值模拟方法模拟零群速度导波同表面缺陷和内部缺陷的相互作用,分析零群速度导波共振峰幅值、频率... 详细信息

零群速度(ZGV)导波对于薄板厚度的变化非常敏感,在薄板厚度检测方面应用广泛。为了确定零群速度导波对于薄板中缺陷深度的表征能力,通过数值模拟方法模拟零群速度导波同表面缺陷和内部缺陷的相互作用,分析零群速度导波共振峰幅值、频率与缺陷深度之间的关系。结果表明:零群速度导波共振峰幅值的大小可以表征表面缺陷深度,共振峰幅值与表面缺陷深度之间呈现非线性关系;内部缺陷深度可根据零群速度导波共振峰频率表征,处于较高模态中的零群速度导波对内部缺陷深度的表征结果与实际深度之间呈现良好的线性关系。

关键词：零群速度导波薄板厚度检测缺陷深度激光超声数值模拟共振峰幅值

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基于光场信息的透明物体快速检测算法研究

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光学与光电技术 2025年第1期23卷 99-107页

作者：张宇欣刘宾刘欣雨朱名乾中北大学信息与通信工程学院智能探测技术与装备山西省重点实验室山西太原030051

透明物体检测是机器视觉领域的难点问题,利用多视角光场信息与极空间约束条件可快速地检测透明物体,但是此类算法往往因为特征点数量多、相似度高等因素,导致算法执行效率偏低。针对上述问题,提出了一种基于光场信息的透明物体快速检测... 详细信息

透明物体检测是机器视觉领域的难点问题,利用多视角光场信息与极空间约束条件可快速地检测透明物体,但是此类算法往往因为特征点数量多、相似度高等因素,导致算法执行效率偏低。针对上述问题,提出了一种基于光场信息的透明物体快速检测算法,首先利用自适应密度聚类方法筛选特征点集与全局及局部特征显著性和运动一致性约束优化结合,确保特征匹配精确度并提升了算法的速度;然后利用特征信息在极空间域水平及垂直两个维度的斜率差异实现透明目标检测,减少了拟合过程,实现了透明物体的快速检测。通过多种光场数据集对算法验证测试,结果表明:相比于其他类似算法,提出的算法能够在保证检测精度的前提下,将运算速度提升5倍以上,对于推进机器视觉技术在自动驾驶、机器人导航等领域的应用具有重要意义。

关键词：光场成像透明物体密度聚类特征显著性多视角图像匹配

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一种V波段SIW插槽嵌套喇叭天线的设计

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测试技术学报 2025年第1期39卷 41-45页

作者：田学良苏新彦王黎明李璇武国强马文中北大学信息与通信工程学院山西太原030051 中北大学信息探测与处理山西省重点实验室山西太原030051 太原重工股份有限公司山西太原030024 山西太重数智科技股份有限公司山西太原030025

针对传统毫米波雷达体积大、带宽不足以及增益较低等问题,设计了一种V波段基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide, SIW)插槽嵌套喇叭天线。该天线将传统SIW结构进行喇叭状等效设计,通过金属层插槽和喇叭嵌套的方式对天线的电磁... 详细信息

针对传统毫米波雷达体积大、带宽不足以及增益较低等问题,设计了一种V波段基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide, SIW)插槽嵌套喇叭天线。该天线将传统SIW结构进行喇叭状等效设计,通过金属层插槽和喇叭嵌套的方式对天线的电磁辐射进行控制及优化。采用HFSS软件对天线的中心频率、带宽、增益、最大反射系数及尺寸进行了仿真验证实验。结果表明,所设计天线中心频率为60 GHz,阻抗带宽为14.5 GHz,最大反射系数为-37.03 dB,增益为9.78 dBi,且天线的尺寸较小,为35 mm×10.2 mm×1.88 mm。

关键词：毫米波基片集成波导(SIW) 嵌套喇叭阻抗带宽增益

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基于基效应分解的多谱投影序列盲分离算法研究

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光谱学与光谱分析 2019年第9期39卷 2763-2768页

作者：赵耀霞韩焱陈平中北大学信息与通信工程学院信息探测与处理山西省重点实验室

在常规CT成像系统中,发出的X射线是连续能谱的,导致重建图像出现硬化伪影,影响了材料组分区分,无法进行定量表征。解决这一问题的关键在于实现多能谱CT成像,利用多个窄能谱段或单能量CT图像,提高组分与图像灰度的对应性。相对于传统CT,... 详细信息

在常规CT成像系统中,发出的X射线是连续能谱的,导致重建图像出现硬化伪影,影响了材料组分区分,无法进行定量表征。解决这一问题的关键在于实现多能谱CT成像,利用多个窄能谱段或单能量CT图像,提高组分与图像灰度的对应性。相对于传统CT,能谱CT具有更强的组分区分能力,有利于实现物体组分的定量分析。现有的基于光子计数探测器多谱CT在成像时间分辨率和空间分辨率存在局限,基于能谱滤波的多谱CT能谱区分度受限。而基于变电压多谱投影序列盲分离的多谱CT,通过分解连续能谱投影,获取窄能谱投影,进而实现能谱CT成像,确保物质组分与重建图像灰度值的对应性,实用性较强。但是由于X射线能谱和物体组分的未知,在盲分离过程中,衰减系数未知,并且能谱划分是不确定的,导致窄能谱CT重建图像的能量指向性不强,对应能量值与参考能量偏差偏大,影响组分定量分析。因此,针对盲分离中能谱划分不确定性和重建图像能量指向性问题的开展研究。利用衰减系数的光电效应和康普顿效应分解,构建能量约束,消除能量的不确定性,降低分解所得投影重建图像的能量与参考能量值的偏差。在基于以残差的局部方差和最小为优化目标的分解模型中,将分解模型中的衰减系数按光电效应和康普顿效应分解为能量项和材料项,利用能量项的可预知性,依据预先划分的窄能谱段设置其值,固定各分解投影对应的窄能谱段,作为对能量的约束条件。求解所得各分解投影为能量已知投影,对其重建可得到能量确定的各窄能谱段的图像。选择衰减系数相近的硅铝材质构成外硅内铝圆柱体进行实验验证,在有能量约束的求解结果中,硅铝衰减系数与参考值偏差小于无能量约束,所得重建图像中硅铝变化率与理论值趋势较一致,能量指向性强,与参考能量偏差降低。结果表明,所提方法解决了基于变电压序列盲分离多谱CT成像的能量指向问题,能谱分辨率更高,组分表征更准确。

关键词：多谱CT 多电压投影序列盲分离窄能谱投影能量指向

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基于散射校正板和ADMM算法的锥束CT散射校正

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CT理论与应用研究(中英文) 2025年第2期34卷 225-234页

作者：赵浩翔赵晓杰陈平魏交统中北大学信息与通信工程学院太原030051 信息探测与处理山西省重点实验室太原030051

在锥束计算机断层扫描(CBCT)系统中,散射信号的存在会导致图像产生伪影,影响图像质量,降低图像的对比度和信噪比。为了精确估计散射信号以抑制散射伪影,提出一种基于散射校正板和交替方向乘子法(ADMM)的锥束CT散射校正方法。基于射束孔... 详细信息

在锥束计算机断层扫描(CBCT)系统中,散射信号的存在会导致图像产生伪影,影响图像质量,降低图像的对比度和信噪比。为了精确估计散射信号以抑制散射伪影,提出一种基于散射校正板和交替方向乘子法(ADMM)的锥束CT散射校正方法。基于射束孔阵列(BHA)散射校正板的校正原理,在待测工件和探测器之间添加散射校正板对工件进行扫描,获取投影数据并计算射束孔中心处散射信号。同时,结合压缩感知理论,建立L1范数约束模型,采用交替方向乘子法获取完整散射场分布,并通过扫描角度插值算法,减少全角度散射场重构所需时间。去除散射后进行重建即可得散射校正后的CT图像。通过数据分析对重建切片的图像质量进行评估,分析结果表明,基于BHA散射校正板的散射校正方法有效提升图像对比度,减少散射伪影,改进的散射信号重构方法进一步提高散射信号的准确性,散射抑制效果更为明显。同时,使用扫描角度插值算法提高散射场重构效率;采用BHA与ADMM相结合的方法能够更好的去除散射,图像质量得到进一步改善。

关键词： CT 散射校正板散射校正 ADMM算法

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基于YOLOv8与度量分析的三维BGA焊球缺陷检测方法

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CT理论与应用研究(中英文) 2025年第2期34卷 235-243页

作者：黄云飞李璇陈平中北大学信息与通信工程学院太原030051 信息探测与处理山西省重点实验室太原030051

随着电子器件的集成化和微型化,BGA封装的广泛应用使得对其焊球缺陷检测变得至关重要。通过CT扫描重建BGA封装芯片内部焊球三维图像,根据焊球及缺陷的三维特征,提出一种基于YOLOv8与度量分析的三维BGA焊球缺陷检测方法。首先,依托YOLOv... 详细信息

随着电子器件的集成化和微型化,BGA封装的广泛应用使得对其焊球缺陷检测变得至关重要。通过CT扫描重建BGA封装芯片内部焊球三维图像,根据焊球及缺陷的三维特征,提出一种基于YOLOv8与度量分析的三维BGA焊球缺陷检测方法。首先,依托YOLOv8算法构建三维BGA芯片图像目标检测模型,通过精确调整训练数据集中空洞的尺寸比例,提高模型对目标尺寸空洞缺陷的检测敏感性。然后,将其应用于三维BGA芯片图像识别空洞缺陷,生产候选目标集。最后,设计缺陷尺寸度量算法,对候选焊球内部空洞进行三维图像分割,计算空洞率,据此筛选出目标指标值的空洞缺陷。同时,将缺陷尺寸度量算法与数据集构建过程相结合,实现焊球缺陷标记自动化,减少三维缺陷标注工作量。在三维BGA芯片图像数据集上的实验结果表明,该方法能有效识别目标空洞缺陷并实现高检出率和低误检率,验证方法的有效性。

关键词：三维目标检测 BGA焊球缺陷检测缺陷度量 OTSU阈值分割

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基于字典学习的稠密光场重建算法

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物理学报 2020年第6期69卷 73-81页

作者：夏正德宋娜刘宾潘晋孝闫文敏邵子惠中北大学理学院信息探测与处理山西省重点实验室太原030051 中北大学信息与通信工程学院信息探测与处理山西省重点实验室太原030051 瞬态冲击技术重点实验室北京102202 32178部队北京100220

相机阵列是获取空间中目标光场信息的重要手段,采用大规模密集相机阵列获取高角度分辨率光场的方法增加了采样难度和设备成本,同时产生的大量数据的同步和传输需求也限制了光场采样规模.为了实现稀疏光场采样的稠密重建,本文基于稀疏光... 详细信息

相机阵列是获取空间中目标光场信息的重要手段,采用大规模密集相机阵列获取高角度分辨率光场的方法增加了采样难度和设备成本,同时产生的大量数据的同步和传输需求也限制了光场采样规模.为了实现稀疏光场采样的稠密重建,本文基于稀疏光场数据,分析同一场景多视角图像的空间、角度信息的关联性和冗余性,建立有效的光场字典学习和稀疏编码数学模型,并根据稀疏编码元素间的约束关系,建立虚拟角度图像稀疏编码恢复模型,提出变换域稀疏编码恢复方法,并结合多场景稠密重建实验,验证提出方法的有效性.实验结果表明,本文方法能够对场景中的遮挡、阴影以及复杂的光影变化信息进行高质量恢复,可以用于复杂场景的稀疏光场稠密重建.本研究实现了线性采集稀疏光场的稠密重建,未来将针对非线性采集稀疏光场的稠密重建进行研究,以推进光场成像在实际工程中的应用.

关键词：光场字典学习稀疏编码稠密重建

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弹丸在膛内运动的回波信号瞬时频率估计方法研究

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兵工学报 2017年第9期38卷 1806-1814页

作者：王鉴韩焱王黎明张丕状陈平中北大学信息探测与处理山西省重点实验室山西太原030051 中北大学信息与通信工程学院山西太原030051

微波干涉仪可获取含内弹道运动信息的多普勒回波信号,为有效地估计回波信号的瞬时频率,利用短时傅里叶变换、Wigner-Ville变换、多项式调频小波变换(PCT)等方法对含有不同噪声的模拟弹丸回波信号和真实的弹丸回波信号进行分析和对比。... 详细信息

微波干涉仪可获取含内弹道运动信息的多普勒回波信号,为有效地估计回波信号的瞬时频率,利用短时傅里叶变换、Wigner-Ville变换、多项式调频小波变换(PCT)等方法对含有不同噪声的模拟弹丸回波信号和真实的弹丸回波信号进行分析和对比。研究结果表明:多项式调频小波构造匹配变换核的PCT方法时频聚集性最好,瞬时频率估计精度最高,并具有一定的抗干扰能力,说明PCT方法适合于弹丸在膛内运动回波信号的瞬时频率估计。

关键词：兵器科学与技术瞬时频率估计弹丸运动微波干涉仪时频分布

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棱镜-光栅组合分光结构参数的优化方法研究

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光学学报 2020年第21期40卷 1-9页

作者：曾朝斌刘宾夏正德师钰璋韩焱中北大学信息与通信工程学院山西太原030051 山西省信息探测与处理重点实验室山西太原030051

针对现有的棱镜-光栅的组合设计存在结构复杂、调试困难的问题,建立了三棱镜-光栅组合色散的数学模型,提出了仅需改变三棱镜、光栅的空间相对位置来提高光谱色散线性度的双目标优化方法,获得了线性度良好的棱镜-光栅组合结构参数。采用... 详细信息

针对现有的棱镜-光栅的组合设计存在结构复杂、调试困难的问题,建立了三棱镜-光栅组合色散的数学模型,提出了仅需改变三棱镜、光栅的空间相对位置来提高光谱色散线性度的双目标优化方法,获得了线性度良好的棱镜-光栅组合结构参数。采用光学标准件对模型的正确性进行仿真和实验验证。仿真结果表明:在400~1000 nm波段,系统具有长为15 cm、光谱线性度良好、结构简单的特点。实验结果表明,在420~780 nm波段,整体分辨率优于2 nm,进一步证明了该方法的有效性。本研究为棱镜-光栅组合设计提供了一种灵活、简单的结构设计方法。

关键词：光栅棱镜-光栅组合线性色散宽光谱反射式光栅

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优化双金字塔网络的高光谱图像超分辨率重建

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光学与光电技术 2025年第2期 112-121页

作者：尹义心刘宾张超张宇欣中北大学信息与通信工程学院信息探测技术与装备山西省重点实验室

针对原双金字塔网络（Dual Spatial-Spectral Pyramid Network,DSPNet）中的光谱分支仅通过分组卷积提取特征致使特征提取不充分，无法充分利用HSI的光谱和空间信息解决高光谱图像空间分辨率低的问题，提出一种融合残差结构与DSPNet的... 详细信息

针对原双金字塔网络（Dual Spatial-Spectral Pyramid Network,DSPNet）中的光谱分支仅通过分组卷积提取特征致使特征提取不充分，无法充分利用HSI的光谱和空间信息解决高光谱图像空间分辨率低的问题，提出一种融合残差结构与DSPNet的图像超分辨率重建算法。在光谱分支引入改进，使网络能更全面地捕捉光谱特性、空间细节及其相关性。通过结合双金字塔网络在特征提取和多尺度表示上的优势，以及残差结构在促进深层信息流动和加速训练方面的能力，以实现高光谱图像的空间分辨率的提升。在CAVE数据集上验证，提出的方法在峰值信噪比达到49.96，光谱角映射为2.13，结构相似性接近0.996 3，相较其他方法有一定提升。实验结果表明，本算法提升了高光谱的图像质量，使高光谱图像在图像分类、目标检测等领域有更好的应用前景。

关键词：高光谱图像多光谱图像金字塔模型残差结构多尺度融合

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