检索结果-内蒙古大学图书馆

红外与激光工程 2021年第7期50卷 212-220页

作者：汤晨何彦霖祝连庆孙广开北京信息科技大学光电测试技术与仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016

手术机器人的末端操作力测量是实现机器人精准控制的关键,对保证手术操作的安全性至关重要。文中针对微创手术软体机器人末端三维力测量的实际需求,提出一种基于光纤光栅的微创软体机器人末端三维力的测量方法。基于光纤光栅传感原理,... 详细信息

手术机器人的末端操作力测量是实现机器人精准控制的关键,对保证手术操作的安全性至关重要。文中针对微创手术软体机器人末端三维力测量的实际需求,提出一种基于光纤光栅的微创软体机器人末端三维力的测量方法。基于光纤光栅传感原理,分析光纤传感器植入在软体机器人中的传感特性,建立基于最小二乘法线性标定和基于伯恩斯坦多项式非线性补偿的软体机器人末端力解耦模型,研究光纤光栅中心波长漂移量和软体机器人末端三维力之间的关系。并通过实验测试和对比分析验证了基于线性标定和非线性解耦算法的光纤传感软体机器人末端力测量性能研究结果表明:光纤光栅传感的可重复性平均为1.5 pm,末端力在XYZ三个方向上的测量精度误差均低于满量程的5%,且残差分布大部分集中在可靠区间,具有良好的重复性。所提出的基于光纤光栅的软体机器人末端力解耦算法为微创手术软体机器人的末端力精确测量提供了有效的方法,在生物医学等软体机器人的末端力测量中具有应用前景。

关键词：光纤光栅力传感器软体机器人

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基于端面镀膜和基底增敏的级联法布里-珀罗光纤温度传感器

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仪器仪表学报 2020年第11期41卷 105-111页

作者：刘福禄张钰民孟凡勇骆飞祝连庆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100016 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100192

为实现高精度温度传感,设计了一种基于端面镀膜和铝合金基底增敏的级联法布里-珀罗(Fabry-Perot,FP)结构的光纤温度传感器.传感器采用3个端面镀金膜的单模光纤构成级联FP结构,并将此结构封装在热膨胀系数较大的铝合金基底上.级联FP结构... 详细信息

为实现高精度温度传感,设计了一种基于端面镀膜和铝合金基底增敏的级联法布里-珀罗(Fabry-Perot,FP)结构的光纤温度传感器.传感器采用3个端面镀金膜的单模光纤构成级联FP结构,并将此结构封装在热膨胀系数较大的铝合金基底上.级联FP结构中第一FP腔介质为空气,第二FP腔介质为光纤.端面镀金膜可增加光谱干涉对比度,金属基底可增加第一FP腔随温度的长度改变量并提升温度测量灵敏度.该级联FP传感器具有良好的线性度和优异的灵敏度并能通过改变空气腔的封装尺寸可实现灵敏度的调整.传感器测试结果表明传感器反射谱的条纹对比度达18 dB,在25 ～ 50℃范围内其相关系数为0.999 3,温度灵敏度为2.812 nm/℃,灵敏度较单一的光纤FP腔干涉仪提高了255倍.

关键词：级联法布里-珀罗温度传感器端面镀膜温度灵敏度

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浮空器柔性复合蒙皮变形光纤光栅传感方法

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振动．测试与诊断 2022年第6期42卷 1198-1205,1249页

作者：刘炳锋孙广开何彦霖董明利北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016

针对浮空器气囊蒙皮变形的实时监测需求,提出了基于光纤光栅(fiber Bragg grating,简称FBG)的柔性复合蒙皮变形传感方法。根据蒙皮材料的多层结构特点及光纤光栅传感原理,设计了“光纤光栅-粘贴层-基体”的柔性蒙皮传感结构。通过对传... 详细信息

针对浮空器气囊蒙皮变形的实时监测需求,提出了基于光纤光栅(fiber Bragg grating,简称FBG)的柔性复合蒙皮变形传感方法。根据蒙皮材料的多层结构特点及光纤光栅传感原理,设计了“光纤光栅-粘贴层-基体”的柔性蒙皮传感结构。通过对传感结构进行理论分析,得知平均应变传递效率随粘贴层剪切模量增加而增大。实验采用GD414和DP420两种不同剪切模量的粘接剂将光纤传感器粘接在柔性蒙皮表面,建立了传感解调实验系统。分析了浮空器柔性复合蒙皮变形光纤光栅传感器灵敏度及重复性,研究了两种不同胶接剂封装下光纤光栅中心波长随曲率变化的关系,结果显示剪切模量较大的DP420胶接剂封装的FBG具有良好的线性度和重复性,其灵敏度可达145.4 pm/m-1。对浮空器柔性复合蒙皮变形进行重构分析,验证了传感方法的可行性。研究结果表明,光纤光栅传感器可用于柔性复合蒙皮变形监测,在浮空器气囊蒙皮形态监测中具有广阔的应用前景。

关键词：浮空器柔性复合蒙皮光纤光栅表贴式传感器胶粘剂灵敏度

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引入应变灵敏度矩阵的探针形状光纤测量方法

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红外与激光工程 2021年第12期50卷 400-408页

作者：何超江何彦霖骆飞祝连庆北京信息科技大学光电测试技术与仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016

介入探针形状监测技术能够为医生在手术中提供重要参考信息,是保证手术安全性的必要手段。为提高介入探针形状测量精度,文中提出一种引入应变灵敏度矩阵的光纤光栅传感阵列介入探针形状测量方法。首先,基于光纤光栅传感理论,分析了植入... 详细信息

介入探针形状监测技术能够为医生在手术中提供重要参考信息,是保证手术安全性的必要手段。为提高介入探针形状测量精度,文中提出一种引入应变灵敏度矩阵的光纤光栅传感阵列介入探针形状测量方法。首先,基于光纤光栅传感理论,分析了植入在探针中光纤光栅波长漂移量与其应变的关系,同时引入了应变灵敏度矩阵,研究了光纤光栅中心波长漂移量与其弯曲曲率的关系。然后,推导了探针的局部单元几何参数关系和坐标转换方程,建立了基于光纤光栅的探针形状测量模型。最后,为了验证引入应变灵敏度矩阵对形状测量精度的影响,对植入光纤光栅传感阵列的介入探针进行了不同弯曲状态下的形状测量实验,对比分析了引入应变灵敏度矩阵前后形状测量的误差。实验结果表明,引入光纤光栅应变灵敏度矩阵可有效提升介入探针的测量精度,在不同弯曲情况下,介入手术探针末端偏移量平均误差降低了1.385 mm,最大误差降低了3.317 mm。文中所提出的基于光纤光栅传感阵列的形状测量方法在介入手术柔性医疗器械的形状重构方向具有广阔的应用前景。

关键词：光纤布拉格光栅应变灵敏度形状传感介入手术探针

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特种芯光纤光镊技术研究进展

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中国光学（中英文） 2023年第6期16卷 1293-1304页

作者：李红朱应鑫周雅妮王海波董明利祝连庆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016

光纤光镊具有结构简单、操作灵活、尺寸小的特点,在生化分析、生命科学等领域有广泛应用。特殊纤芯结构的光纤探针在近场倏逝波光阱力、纤芯光束耦合传输、微流控技术交叉协同应用等方面具有天然优势,能实现细胞、亚细胞级微粒收集、输... 详细信息

光纤光镊具有结构简单、操作灵活、尺寸小的特点,在生化分析、生命科学等领域有广泛应用。特殊纤芯结构的光纤探针在近场倏逝波光阱力、纤芯光束耦合传输、微流控技术交叉协同应用等方面具有天然优势,能实现细胞、亚细胞级微粒收集、输运等功能,可以显著提升微粒的三维捕获能力以及动态操纵水平。本文综述了不同纤芯结构光纤光镊的结构特点与应用技术研究进展,对特种芯光纤光镊系统中探针制备、激光光源、耦合方式等关键技术进行了梳理和对比,总结与展望了不同结构特种芯光纤在光纤光镊中的作用与发展。

关键词：光纤光镊特种光纤微粒操纵微流控

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法布里-珀罗腔型弱磁增敏气室结构

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红外与激光工程 2021年第11期50卷 192-198页

作者：努尔兰·吐尔达洪祝连庆陈广伟李慧宇祝静北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 北京信息科技大学光电测量技术与仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学北京市光电测量技术重点实验室北京100192

提高小型化无自旋交换原子磁力仪的灵敏度是目前弱磁探测研究的难点问题,为解决这个难题提出一种基于法布里-珀罗腔的增敏气室结构。通过法布里-珀罗腔谐振原理和激光传输矩阵,在理论分析与数值计算方面对出射激光的光旋角倍增效果进行... 详细信息

提高小型化无自旋交换原子磁力仪的灵敏度是目前弱磁探测研究的难点问题,为解决这个难题提出一种基于法布里-珀罗腔的增敏气室结构。通过法布里-珀罗腔谐振原理和激光传输矩阵,在理论分析与数值计算方面对出射激光的光旋角倍增效果进行了研究。理论和仿真结果表明,随着激光在腔内往返传输次数的增加,倍增因子在初始阶段近线性增长然后缓慢趋于一个最大值,该最大值在理想状态下为16且由腔的结构参数决定。另外,碱金属原子自旋碰撞导致的吸收和腔体失谐会以不同的方式降低倍增因子,仿真结果表明:当失谐量为π/32时,倍增因子减少幅度接近50%。提出的这种腔增强型气室结构易于集成,为提高原子磁力仪的灵敏度和深入理解碱金属气室内的自旋碰撞提供了新的思路。

关键词：法布里-珀罗腔弱磁探测增敏倍增因子

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预写入标尺实现光纤光栅布拉格波长精确控制

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中国激光 2022年第6期49卷 93-99页

作者：庄炜辛璟焘张旭李红祝连庆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 北京信息科技大学北京市光电测试技术重点实验室北京100192

为提高光纤布拉格光栅(FBG)中心波长的刻写精度,提出了一种基于预写入标尺的FBG波长控制方法,并建立了预写入标尺波长与目标波长之间的关系。预写入标尺指的是在正式刻写指定波长(λ;)的FBG前预先刻写的弱FBG。首先,使用单个低能脉冲照... 详细信息

为提高光纤布拉格光栅(FBG)中心波长的刻写精度,提出了一种基于预写入标尺的FBG波长控制方法,并建立了预写入标尺波长与目标波长之间的关系。预写入标尺指的是在正式刻写指定波长(λ;)的FBG前预先刻写的弱FBG。首先,使用单个低能脉冲照射受一定预紧力作用的光纤,使之形成一个微弱但可测得反射峰的弱FBG,其反射中心波长为λ;接着撤去预紧力,测得松弛后的弱FBG的反射中心波长为λ;然后根据FBG中心波长漂移与受力大小的变化关系计算得到λ;,改变预紧力使FBG的反射波长变为λ;最后用高能量脉冲完成FBG的刻写,此时,松弛后的FBG的反射中心波长应为指定波长λ;。用预写入标尺法刻写了6种不同波长的FBG,FBG中心波长的刻写值与理论值的一致性较好,FBG刻写波长的误差均值为0.007nm,误差标准差为0.029nm。此方法实施简单,稳定可靠,能有效提高FBG中心波长的刻写精度。

关键词：光栅准分子激光预写入标尺波长控制

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分布统计特征的孪生网络目标跟踪方法

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计算机工程与应用 2024年第8期60卷 213-224页

作者：李俊曹林张帆杜康宁郭亚男北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100101 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100101 北京信息科技大学信息与通信系统信息产业部重点实验室北京100101

尽管基于孪生网络的跟踪器取得了巨大成功,但在边界模糊这类复杂场景下的跟踪性能仍然较差。大多数现有方法对于目标的定位均采用不灵活的狄克拉分布,由于缺少对边界框的不确定性估计,使其在边界模糊下无法准确定位。为了解决上述问题,... 详细信息

尽管基于孪生网络的跟踪器取得了巨大成功,但在边界模糊这类复杂场景下的跟踪性能仍然较差。大多数现有方法对于目标的定位均采用不灵活的狄克拉分布,由于缺少对边界框的不确定性估计,使其在边界模糊下无法准确定位。为了解决上述问题,基于SiamBAN模型进行改进,利用目标边界框的分布统计特征与其实际的定位质量高度相关这一特性,将边界框的回归值由狄克拉分布转为一定范围内的任意概率分布,将分布统计特征经过分布引导质量预测器生成较高的定位质量估计得分,将分类与定位质量估计联合表示,克服了训练和测试阶段分类与回归不一致问题。在VOT2018、VOT2019、OTB100、UAV123、LaSOT、TrackingNet和GOT-10k数据集上的实验结果表明,对比SiamBAN在准确度和EAO指标上提升了3.3%~10%。

关键词：孪生网络定位质量不确定性估计分布统计特性分布引导质量预测器

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基于分层矢量量化的低照度航拍图像增强

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北京信息科技大学学报(自然科学版) 2025年第1期40卷 1-10页

作者：刘梦可吕学强韩晶滕尚志北京信息科技大学机电系统测控北京市重点实验室北京100192 北京信息科技大学网络文化与数字传播北京市重点实验室北京100192

由于低照度航拍图像增强任务的复杂性和病态特性,传统基于直方图的方法和基于Retinex的方法难以实现对图像的精确处理。为此,提出了一种基于分层矢量量化生成对抗网络(hierarchical vector quantization generative adversarial network... 详细信息

由于低照度航拍图像增强任务的复杂性和病态特性,传统基于直方图的方法和基于Retinex的方法难以实现对图像的精确处理。为此,提出了一种基于分层矢量量化生成对抗网络(hierarchical vector quantization generative adversarial network,HVQGAN)的低照度航拍图像增强方法。首先,通过分层矢量量化从正常光图像中推导出码本先验,并引入双照度感知模块解决图像递归性和照度不均问题。同时,嵌入金字塔归一化流模块,以确保低照度特征与正常光图像的潜在表示精确对齐。此外,设计自适应特征融合模块,在解码过程中保留先前码本提供的真实细节,进一步提高保真度。实验结果表明,所提方法在多个数据集上的视觉质量和量化指标实现了显著增强。

关键词：航拍图像增强分层矢量量化码本先验双照度感知金字塔归一化流

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融合内容和图片特征的中文摘要生成方法研究

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数据分析与知识发现 2024年第3期8卷 110-119页

作者：全安坤李红莲张乐吕学强北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101 北京信息科技大学网络文化与数字传播北京市重点实验室北京100101

【目的】为解决现有根据单一文本特征生成的中文摘要质量不佳问题,提出一种融合内容和图片特征的中文摘要生成方法。【方法】使用BERT提取文本特征,使用ResNet提取图片特征,该特征能够对文本特征进行补充与验证,并利用注意力机制将两种... 详细信息

【目的】为解决现有根据单一文本特征生成的中文摘要质量不佳问题,提出一种融合内容和图片特征的中文摘要生成方法。【方法】使用BERT提取文本特征,使用ResNet提取图片特征,该特征能够对文本特征进行补充与验证,并利用注意力机制将两种模态特征进行融合,最终将融合后的特征送入指针生成网络模型进一步生成质量更高的中文摘要。【结果】实验结果表明,所提方法相较于仅使用单一文本模态生成中文摘要的方法,在ROUGE-1、ROUGE-2和ROUGE-L指标上分别有1.9、1.3和1.4个百分点的提升。【局限】实验数据主要来源于新闻领域,在其他领域中的效果有待验证。【结论】加入图片信息能够使融合后的特征保存更多重要信息,帮助模型更好地定位关键内容,使生成的摘要更具有概括性和可读性。

关键词：特征融合 BERT ResNet 注意力机制摘要生成

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