检索结果-内蒙古大学图书馆

半导体光电 2022年第1期43卷 182-187页

作者：褚园园吴越黄鹏宇陈诗闫光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

针对某型飞机起落架三向载荷的监测需求,提出了一种采用光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感和多元线性回归相结合的起落架载荷测试方法。通过对起落架进行有限元仿真分析,得到了不同载荷作用下起落架的应变分布,根据应变分布特征确... 详细信息

针对某型飞机起落架三向载荷的监测需求,提出了一种采用光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感和多元线性回归相结合的起落架载荷测试方法。通过对起落架进行有限元仿真分析,得到了不同载荷作用下起落架的应变分布,根据应变分布特征确定FBG应变传感器的布片位置,形成应变传感网络。在此基础上,进行了主起落架地面静态载荷标定试验,并通过多元线性回归的方法形成应变-载荷计算方程组,最后对载荷计算方程组进行了验证性试验。研究结果表明,基于FBG的起落架载荷测试方法能有效反算起落架的三向载荷,反算得到的载荷与施加载荷的相对误差在5%以内,满足实际工程应用需求。

关键词：飞机起落架光纤光栅传感器载荷测试标定方程

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面向电机测温的嵌套结构管式光纤光栅传感器

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半导体光电 2021年第2期42卷 201-206页

作者：周振宇张钰民孟凡勇吴越庄炜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

针对电机内部实时测温的需求,设计了一种嵌套结构的管式光纤光栅传感器。该传感器使用陶瓷基片作为内层结构,以304不锈钢管作为保护外层,采用飞秒激光刻写的纯石英光纤光栅作为测温敏感元件。搭建了恒温油浴光纤传感测试系统,采用循环... 详细信息

针对电机内部实时测温的需求,设计了一种嵌套结构的管式光纤光栅传感器。该传感器使用陶瓷基片作为内层结构,以304不锈钢管作为保护外层,采用飞秒激光刻写的纯石英光纤光栅作为测温敏感元件。搭建了恒温油浴光纤传感测试系统,采用循环升降温的方法对其进行了温度特性研究,结果表明该传感器测温性能良好,升降温实验的线性相关系数均为0.9999,在长期的循环实验中波长重复性为±2pm,迟滞误差小于5pm,有较高的可靠性,可用于电机内部的温度监测。

关键词：光纤光栅嵌套结构线性相关重复性迟滞误差

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一种基于光纤光栅传感器的机械手远程操控手套

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仪器仪表学报 2024年第7期45卷 148-155页

作者：朱云鸿张旭娄小平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 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 广州南沙光子感知技术研究院广州511462

由于远程操控的机械手具有灵活性大和环境适应性高的特点,在越来越多的特殊场合下,人类开始借助机械手完成任务。本文针对危险环境中机械手高精度远程操作的需求,提出了一种基于光纤光栅传感器的机械手远程操控手套。建立了手套中光纤... 详细信息

由于远程操控的机械手具有灵活性大和环境适应性高的特点,在越来越多的特殊场合下,人类开始借助机械手完成任务。本文针对危险环境中机械手高精度远程操作的需求,提出了一种基于光纤光栅传感器的机械手远程操控手套。建立了手套中光纤光栅传感器的弯曲测量模型,发现光纤光栅的中心波长变化量与弯曲角度之间成正比关系。结合机械手舵机的控制,提出了利用光纤光栅传感器进行机械手远程操控方法,编写了上位机软件,实现了从光纤光栅中心波长到手指弯曲角度最后到机械手舵机控制编码的过程。完成了光纤光栅传感器的设计和封装,手套的四路探测光纤中共有12个栅区长度为10 mm的光纤光栅传感器,其中11个传感器被封装在人手关节的上方进行弯曲感知,1个光纤光栅温度传感器用于温度补偿,利用704硅橡胶对光纤光栅传感器进行封装。搭建了基于光纤光栅传感器的机械手远程操控系统,并对光纤光栅传感器进行了标定,实验结果表明在人手关节弯曲0°~90°的范围内,平均弯曲角度测量误差为1.147°,所有拟合直线的决定系数均大于0.993,最后设计了人机交互演示模块展示人手的运动。本文提出的基于光纤光栅传感器的手套具有小型化、高精度、抗电磁干扰的特点,在航天器在轨维修、远程医疗手术和高危排雷作业等方面具有潜在的应用前景。

关键词：光纤光栅传感器机械手远程操控人机交互弯曲角度

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基于跨批次存储预训练的素描人脸识别方法

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计算机工程与应用 2023年第3期59卷 175-183页

作者：邵玉颖曹林康峻宋沛然杜康宁郭亚男北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101 北京信息科技大学光电测量技术与仪器教育部重点实验室北京100101 中国科学院空天信息创新研究院北京100080

素描人脸识别技术在刑侦领域应用广泛,有助于缩小嫌疑人的搜寻范围。由于素描人脸样本数量不足,导致经典的深度学习模型无法达到理想的识别精度。针对此问题,提出一种基于跨批次预训练的素描人脸识别方法,通过在有限素描人脸数据集进行... 详细信息

素描人脸识别技术在刑侦领域应用广泛,有助于缩小嫌疑人的搜寻范围。由于素描人脸样本数量不足,导致经典的深度学习模型无法达到理想的识别精度。针对此问题,提出一种基于跨批次预训练的素描人脸识别方法,通过在有限素描人脸数据集进行跨批次预训练的方式缓解训练样本稀缺问题,从而提高人脸识别模型的泛化能力。该方法通过跨批次存储机制缓解GPU存储限制扩大单批次预训练样本数量,从而获得更优的模型初始参数,并在其基础上根据三元组损失进一步优化模型,以提升网络性能。提出的方法在UoM-SGFS素描人脸数据集上的Rank-1识别精度为72.53%,在PRIP-VSGC数据集上Rank-10识别精度为62.47%。相比CDAN、DANN、SSD等方法识别率有显著提高。

关键词：跨批次存储素描人脸识别预训练样本稀缺批次大小

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基于改进型LSTM的电力设备温度预测方法研究

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电子测量与仪器学报 2021年第12期35卷 167-173页

作者：张羽飞孟凡勇王永千吴越李红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

实现电力设备温度的准确预测对于保障电力系统安全和提高维修效率具有重要意义。传统预测方法无法满足高精度的预测要求,提出一种基于改进型长短期记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络的电力设备温度预测方法,利用去池化的卷积... 详细信息

实现电力设备温度的准确预测对于保障电力系统安全和提高维修效率具有重要意义。传统预测方法无法满足高精度的预测要求,提出一种基于改进型长短期记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络的电力设备温度预测方法,利用去池化的卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)对时间序列进行局部特征提取,然后利用LSTM设计的循环递归层对时间序列进行长期特征提取,实现电气设备温度预测。在首都国际机场的供电设备运行状态监测数据集的实验结果表明,温度预测值在20~60 min内预测精度优于1℃,且均方根误差(RMSE)0.12均小于其他温度预测模型,可以有效实现电气设备温度预测。

关键词：卷积神经网络长短期记忆神经网络温度预测电力设备

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软体仿生机械手柔性触觉感知技术研究进展

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电子测量与仪器学报 2022年第8期36卷 13-27页

作者：谷可欣李红李坤阳宋言明孙广开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 光电信息与仪器北京市工程研究中心北京100016

柔性触觉感知信息获取是软体仿生机械手自主操纵的关键反馈环节,它提供了关于仿生机械手和物体接触点的相互作用力和表面特性的信息。从敏感材料、结构设计、制备方法到信号获取分析等方面,应用于软体机械手的柔性触觉感知方法近年来取... 详细信息

柔性触觉感知信息获取是软体仿生机械手自主操纵的关键反馈环节,它提供了关于仿生机械手和物体接触点的相互作用力和表面特性的信息。从敏感材料、结构设计、制备方法到信号获取分析等方面,应用于软体机械手的柔性触觉感知方法近年来取得了一定进展,但是存在若干问题限制了技术的应用发展。为此,梳理了软体仿生机械手柔性触觉感知的概念与内涵,分析了相关的重要参数和设计原则,汇总分类讨论了不同结构的柔性触觉传感器的设计思想及其性能和应用,最后对软体仿生机械手柔性触觉传感器的发展前景提出了展望与思考。

关键词：软体仿生机械手触觉感知柔性触觉传感器敏感材料光纤

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基于T分布混合模型的多光谱人脸图像配准

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光学学报 2019年第7期39卷 56-66页

作者：李巍董明利吕乃光娄小平北京邮电大学信息光子学与光通信研究院北京100876 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

为了降低多光谱人脸图像中出现的非刚性形变、噪声和离群点等因素对配准结果的准确性和稳健性的影响,提出一种综合考虑特征点的空间几何结构和局部形状特征两方面信息的多光谱人脸图像配准方法。所提方法首先通过基于内部距离的形状上... 详细信息

为了降低多光谱人脸图像中出现的非刚性形变、噪声和离群点等因素对配准结果的准确性和稳健性的影响,提出一种综合考虑特征点的空间几何结构和局部形状特征两方面信息的多光谱人脸图像配准方法。所提方法首先通过基于内部距离的形状上下文描述子来表述点集的局部特征信息,建立可见光和红外图像相似性测度函数。然后利用Student′s-T分布混合模型来表示图像特征点集配准过程中变换模型估计问题,并采用期望最大化算法对模型进行求解。仿真数据表明在点集存在非刚性形变、噪声和离群点的情况下,所提方法仍可以实现点集间的精确配准。可见光和红外人脸真实图像数据表明所提方法的平均匹配误差和运算效率都优于对比算法,配准融合后的多光谱人脸图像可以提高后续的人脸检测和识别性能。

关键词：图像处理多光谱人脸图像配准内距离 Student′s-T混合模型期望最大化

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双带通啁啾光纤光栅光谱特性仿真及分析

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光学技术 2022年第1期48卷 65-72页

作者：刘灏冲何巍张雯董云辉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光纤传感与系统北京实验室北京100192

针对啁啾光纤光栅的带通滤波特性,设计了纤芯/包层复合结构的啁啾光纤光栅滤波器。基于光纤耦合模和传输矩阵理论及坐标变换方法,对其光谱特性进行仿真分析,验证了该光栅的双带通滤波特性;对周期为536、537、538nm,长度为8、10、12mm,... 详细信息

针对啁啾光纤光栅的带通滤波特性,设计了纤芯/包层复合结构的啁啾光纤光栅滤波器。基于光纤耦合模和传输矩阵理论及坐标变换方法,对其光谱特性进行仿真分析,验证了该光栅的双带通滤波特性;对周期为536、537、538nm,长度为8、10、12mm,折射率调试深度为0.0002、0.0003、0.0004,啁啾系数为0.05、0.10、0.15nm/cm的该结构光栅进行光谱模拟,证明中心波长随周期增大而增大;半峰宽度随长度、调制深度、啁啾系数增大而变宽;反射率峰值随啁啾系数增大而降低,随调制深度增大而升高。上述研究证明了该结构光栅具有双带通滤波特性,且幅值带宽可调。

关键词：光谱学双带通滤波器啁啾光纤光栅耦合模理论仿真

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基于逆有限元的机翼蒙皮变形监测方法仿真研究

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航空制造技术 2022年第6期65卷 107-114页

作者：付书山孙广开何彦霖初大平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

针对机翼蒙皮变形动态监测需求,研究基于逆有限元法和应变信息的蒙皮变形重构方法。首先采用三节点三角形单元进行结构离散,并结合Kirchhoff板壳弯曲理论进行力学建模;然后通过理论推导得出应变与位移的关系,完成变形重构算法的构造,并... 详细信息

针对机翼蒙皮变形动态监测需求,研究基于逆有限元法和应变信息的蒙皮变形重构方法。首先采用三节点三角形单元进行结构离散,并结合Kirchhoff板壳弯曲理论进行力学建模;然后通过理论推导得出应变与位移的关系,完成变形重构算法的构造,并开发出了实时显示机翼蒙皮结构变形的可视化软件平台;最后以翼形蒙皮结构和方形蒙皮结构为研究对象,通过仿真计算分析验证了重构算法的正确性和通用性。研究结果表明,在应变测点密度为2个/m^(2)条件下,结构变形重构均方根误差为1.2%,重构时间<20ms。基于逆有限元法的变形重构方法可用于机翼蒙皮变形重构,在飞行器结构变形监测领域具有应用前景。

关键词：蒙皮变形监测逆有限元法(iFEM) Kirchhoff理论结构健康监测有限元仿真

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Bishop标架螺旋多芯光纤三维位形重构方法研究

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光学技术 2023年第6期49卷 699-703页

作者：刘金方周康鹏赵昊张兴硕孙广开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

针对多芯光纤三维位型重构问题,提出了一种基于螺旋多芯光纤和Bishop标架的三维位形重构方法。分析了基于螺旋多芯光纤和Bishop标架的三维位形重构算法原理,实验采用了螺旋多芯光纤布拉格光栅(Fiber Bragg gating, FBG)阵列传感,通过光... 详细信息

针对多芯光纤三维位型重构问题,提出了一种基于螺旋多芯光纤和Bishop标架的三维位形重构方法。分析了基于螺旋多芯光纤和Bishop标架的三维位形重构算法原理,实验采用了螺旋多芯光纤布拉格光栅(Fiber Bragg gating, FBG)阵列传感,通过光谱漂移计算各个纤芯的应变值,并根据节点截面应变关系模型实现了纤芯曲率和扭转角解算,最后,结合Bishop迭代计算得到光纤整体位形,实现了形状重构。进行了4种形状的重构实验,最大三维重构绝对误差为3.11mm。实验结果表明,基于Bishop-HMCF的形状重构方法能够实现三维位形重构,在柔性机构末端定位和导航上具有重要的研究意义与应用价值。

关键词： Bishop标架螺旋多芯光纤(HMCF) 光纤布拉格光栅(FBG) 位形重构

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