检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科技论文在线精品论文 2020年第4期13卷 504-511页

作者：曾晗琦邢树军桑新柱北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

对于包含运动物体的复杂场景而言,使用计算机生成用于三维显示的超多视点图的效率往往较低.为解决该问题,本文提出了一种基于反向光线跟踪技术和感兴趣区域(region of interest,ROI)的生成加速算法,在保证显示质量的前提下对超多视点图... 详细信息

对于包含运动物体的复杂场景而言,使用计算机生成用于三维显示的超多视点图的效率往往较低.为解决该问题,本文提出了一种基于反向光线跟踪技术和感兴趣区域(region of interest,ROI)的生成加速算法,在保证显示质量的前提下对超多视点图的生成过程进行加速.在每一帧中,内容变化的部分被检测并标记为ROI,只有该部分的像素被重新渲染.实验结果表明,内容生成过程的速率可被提升至原来的2~9倍.此外,在分辨率为3840×2160的复杂应用情况下,输出帧率由3.5帧/秒提升至超过30帧/秒,满足了实时交互的需求.

关键词：电子、通信与自动控制技术其他学科自由立体显示光线跟踪超多视点成像三维显示

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基于贪婪算法的汽轮机叶轮相控阵信号压缩感知

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机械工程学报 2018年第18期54卷 33-41页

作者：白志亮陈世利贾乐成曾周末天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室

超声相控阵是核电站组件无损检测中广泛采用的手段之一。针对低压汽轮机叶轮轮缘缺陷检测中存在的数据量大的问题,提出一种基于贪婪算法的超声相控阵信号压缩感知方法。利用CIVA平台建立了超声相控阵缺陷检测仿真模型,使用四种贪婪算法... 详细信息

超声相控阵是核电站组件无损检测中广泛采用的手段之一。针对低压汽轮机叶轮轮缘缺陷检测中存在的数据量大的问题,提出一种基于贪婪算法的超声相控阵信号压缩感知方法。利用CIVA平台建立了超声相控阵缺陷检测仿真模型,使用四种贪婪算法对仿真信号进行压缩感知并重构,计算不同采样率和不同压缩率下的百分比均方误差,根据结果选取最优算法;使用上述算法对汽轮机叶轮模型电火花加工缺陷回波信号进行压缩重构;通过与小波压缩重构精度的对比,验证该算法在超声相控阵汽轮机叶轮缺陷检测中的适用性。结果表明,使用仿真数据可以用低于奈奎斯特极限的测量点数精确重构信号;在压缩率为60%时,使用试验信号的平均重构误差仅为4.815 2%,与小波压缩的重构精度相当。

关键词：超声相控阵无损检测汽轮机叶轮压缩感知贪婪算法

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数字像面全息显微技术的降噪方法

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红外与激光工程 2019年第5期48卷 137-143页

作者：曾雅楠卢钧胜常新宇刘源胡晓东卫勇王艳艳天津农学院工程技术学院天津300384 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300110 天津职业技术师范大学天津市信息传感与智能控制重点实验室天津300350

数字像面全息显微技术中,记录过程引入的噪声限制了轴向测量的精度和可靠性。目前对于抑噪方法的研究,主要针对高频噪声。因此提出了一种针对数字像面全息显微技术的降噪方法,不仅抑制高频噪声,对噪声的低频部分也有抑制作用,提高重构... 详细信息

数字像面全息显微技术中,记录过程引入的噪声限制了轴向测量的精度和可靠性。目前对于抑噪方法的研究,主要针对高频噪声。因此提出了一种针对数字像面全息显微技术的降噪方法,不仅抑制高频噪声,对噪声的低频部分也有抑制作用,提高重构相位的信噪比。这种降噪方法对数字像面全息显微图进行优化,实现途径为利用二维经验模态分解中,第一层本征模态函数与全息图干涉条纹灰度信息契合的特点,提取第一层本征模态函数实现优化。应用优化后的像面全息图,实现重构,求解相位,测量样本表面形貌。应用优化方法对标准纳米台阶的表面形貌进行测量,对比并分析优化前后全息图的频谱以及测量的高度图,证明优化方法在保证对微结构表面形貌实现可靠测量的基础上,降低了数字像面全息显微技术的重构相位噪声。

关键词：数字全息像面全息噪声经验模态分解

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自溯源型MOEMS加速度计谐振子设计仿真研究

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计量科学与技术 2023年第6期67卷 9-15,43页

作者：常郅坤张婉怡沈箫雨牟群韩晓玲宋松牛鹏飞邓晓程鑫彬同济大学精密光学工程技术研究所上海200092 先进微结构材料教育部重点实验室上海200092 上海市数字光学前沿科学研究基地上海200092 上海市全光谱高性能光学薄膜器件与应用专业技术服务平台上海200092 同济大学物理科学与工程学院上海200092 苏州大学物理科学与技术学院苏州215000 浙江水利水电学院基础教学部杭州310018 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

MOEMS加速度计是加速度传感器未来的发展趋势之一,光学位移检测手段是决定测量精度的核心因素,与之配套的谐振子设计、匹配关系是充分发挥其性能的关键要素。自溯源光栅干涉仪是一种超精密位移测量方法,具有测量直接溯源、精度高、小型... 详细信息

MOEMS加速度计是加速度传感器未来的发展趋势之一,光学位移检测手段是决定测量精度的核心因素,与之配套的谐振子设计、匹配关系是充分发挥其性能的关键要素。自溯源光栅干涉仪是一种超精密位移测量方法,具有测量直接溯源、精度高、小型化等优势,非常契合MOEMS加速度计的位移测量需求。结合自溯源光栅干涉仪特性,计算、设计并仿真了自溯源型MOEMS加速度计谐振子。基于谐振子力学理论模型,计算了谐振子刚度和固有频率,采用COMSOL软件仿真了谐振子谐振模态、不同轴向的灵敏度与应力分布,设计了位移灵敏度高达10.01μm/g,同时具有超低横向串扰的谐振子,对直接溯源型高精度加速度测量方案的技术研发与性能优化具有重要意义。

关键词：计量学 MOEMS加速度计自溯源光栅干涉仪谐振子 COMSOL有限元仿真固有频率灵敏度应力分布

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一种多重触发式炮口冲击波存储测试系统设计

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兵器装备工程学报 2020年第4期41卷 46-51页

作者：范少波王代华赵志国郭晋中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 晋西工业集团有限责任公司防务装备研究院太原030051

提出并设计了一种多重触发式炮口冲击波存储测试系统满足火炮连发射击多重触发测试及数据记录。根据存储需要将FLASH存储器的存储空间分为n段,每段又分为负延时循环存储区和正向数据存储区,系统触发后将冲击波数据按提前预设的地址存入... 详细信息

提出并设计了一种多重触发式炮口冲击波存储测试系统满足火炮连发射击多重触发测试及数据记录。根据存储需要将FLASH存储器的存储空间分为n段,每段又分为负延时循环存储区和正向数据存储区,系统触发后将冲击波数据按提前预设的地址存入相应的存储区域,针对负延时数据写入速率低且容易与正向数据混淆的问题设计了相应的负延时数据写入、读取方案,实现了负延时长度的可编程。经实弹测试验证,该设计能够稳定存储多次炮口冲击波数据并准确记录触发时间,可为火炮连发射击试验提供稳定、可靠的炮口冲击波测试数据。

关键词：炮口冲击波存储测试多重触发负延时

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激光调频连续波测距的精度评定方法研究

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物理学报 2018年第9期67卷 30-37页

作者：潘浩曲兴华史春钊李雅婷张福民天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

基于双光纤光路等光频重采样原理,提出了一种距离精度的评定方法.通过推导噪声背景下等光频重采样信号中距离参量的克拉美-罗下边界,得到了影响系统测距精度的两个重要因素:信噪比和扫描带宽,并进行了实验验证.实验表明,该评价方法并不... 详细信息

基于双光纤光路等光频重采样原理,提出了一种距离精度的评定方法.通过推导噪声背景下等光频重采样信号中距离参量的克拉美-罗下边界,得到了影响系统测距精度的两个重要因素:信噪比和扫描带宽,并进行了实验验证.实验表明,该评价方法并不会受到任何距离估算方法的影响,根据此方法可以选择一个最优的距离估算方法.通过对两个影响精度的因素进行仿真分析可知,在扫描带宽为2.2 nm时,若将测量光路的信噪比提升至70 dB以上,系统可获得低于10μm的测距精度.该精度评定方法可为后续改善调频连续波测距系统性能提供理论参考.

关键词：调频连续波激光测距干涉测量频谱分析

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漫反射接触测量中压力不敏感径向检测位置存在性研究

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光谱学与光谱分析 2018年第8期38卷 2477-2482页

作者：王志懋刘蓉徐可欣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

近红外无创漫反射检测中光纤探头与被测组织之间接触压力变化会导致测量准确性和稳定性较差。以压力不敏感径向检测位置采集漫反射光信号,以此削弱接触压力带来的测量误差,并在Monte Carlo模拟与在体实验中验证了压力不敏感位置的存在... 详细信息

近红外无创漫反射检测中光纤探头与被测组织之间接触压力变化会导致测量准确性和稳定性较差。以压力不敏感径向检测位置采集漫反射光信号,以此削弱接触压力带来的测量误差,并在Monte Carlo模拟与在体实验中验证了压力不敏感位置的存在性。首先,结合人体皮肤结构模型和力学特性,建立了接触压力与皮肤组织参数之间的定量关系,并利用Monte Carlo模拟仿真分析了不同接触压力下1 000~1 320nm波段内,不同径向检测距离处漫反射光强的变化;其次,搭建了基于超辐射发光二极管光源的多环光纤束检测系统,在体测量了三位志愿者在不同压力下的漫反射光信号。最后,评价了人体压力不敏感径向检测位置与其他位置处接收的光信号稳定性。模拟结果表明,在距入射径向距离1.3~1.5mm范围内,接收到的漫反射光强近似不受压力变化影响,即存在压力不敏感径向检测位置。在体实验表明,在1 050,1 219和1 314nm波长下均存在压力不敏感径向检测位置,位于距入射点0.78~1.0mm范围内,初步验证了压力不敏感径向检测位置在人体的存在性,与其他径向位置相比,在压力不敏感径向检测位置处测得光强信号信噪比更高。因此,基于压力不敏感径向检测位置的测量方法可以有效降低接触压力变化对接收光谱的影响,有望提高近红外无创漫反射检测的精度。

关键词：近红外光谱无创检测压力不敏感径向检测位置接触压力

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一种基于简化正交距离的近红外异常光谱判断方法

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光谱学与光谱分析 2018年第4期38卷 1053-1058页

作者：孟丹蕊傅博徐可欣刘蓉天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

及时发现并剔除异常光谱对于提高近红外光谱分析的可靠性具有重要意义。首先介绍了基于正交距离的稳健主成分分析法判断异常光谱的原理,分析了该方法的局限性,在此基础上提出了一种基于简化正交距离的异常光谱判断方法,即以高浓度样品... 详细信息

及时发现并剔除异常光谱对于提高近红外光谱分析的可靠性具有重要意义。首先介绍了基于正交距离的稳健主成分分析法判断异常光谱的原理,分析了该方法的局限性,在此基础上提出了一种基于简化正交距离的异常光谱判断方法,即以高浓度样品的光谱直接估计第一稳健主成分,再通过重复测量估计正交距离的统计参数来判断异常光谱。最后,采用上述两种方法对葡萄糖水溶液和2%Intralipid仿体溶液透射实验中受温度影响的异常光谱进行了判别。结果表明,基于正交距离的稳健主成分分析法,当崩溃值设定为40%时,葡萄糖水溶液和仿体溶液实验中受温度影响的异常光谱均能被正确识别;当崩溃值设定为25%时,对葡萄糖水溶液和仿体溶液实验中受温度影响的异常光谱漏判率分别为54.5%和72.7%。而简化正交距离法可以准确识别出葡萄糖水溶液和仿体溶液实验中受温度干扰的异常光谱,且具有无需预先设定崩溃值和测量持续时间较短等优点。因此,简化正交距离法在实际应用中相比基于正交距离的稳健主成分分析法有着显著的优势。

关键词：近红外异常光谱正交距离稳健主成分崩溃值

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基于温度不敏感源-探测器距离的测量方法的模拟研究

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光谱学与光谱分析 2018年第10期38卷 3163-3168页

作者：吴明磊刘蓉徐可欣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

温度变化是影响近红外无创血糖测量精度的主要因素之一。为降低温度变化对近红外漫反射光谱的影响,提出了一种基于温度不敏感源-探测器距离的测量方法,即在漫反射光强对人体组织温度变化不敏感的源-探测器距离处进行光谱测量。利用Monte... 详细信息

温度变化是影响近红外无创血糖测量精度的主要因素之一。为降低温度变化对近红外漫反射光谱的影响,提出了一种基于温度不敏感源-探测器距离的测量方法,即在漫反射光强对人体组织温度变化不敏感的源-探测器距离处进行光谱测量。利用Monte Carlo方法模拟了温度为30~40℃、葡萄糖浓度为0~300mmol·L^(-1)的皮肤组织在多个源-探测器距离处的漫反射光强。根据模拟结果,分析了人体皮肤组织模型中温度不敏感源-探测器距离的存在性及其受葡萄糖浓度变化的影响;比较了1 000nm处温度恒定和温度变动时,不同源-探测器距离处漫反射光强与葡萄糖浓度的相关性;进一步地,利用六个波长(1 000,1 050,1 100,1 150,1 350和1 410nm)下的温度不敏感源-探测器距离及其他距离处的漫反射光强,建立了葡萄糖的偏最小二乘(PLS)模型,并比较了这些模型在温度恒定和温度变动时的预测精度。结果表明,在1 000~1 440nm范围内,人体存在温度不敏感源-探测器距离,且葡萄糖浓度变化对该距离的影响可以忽略不计;当组织温度变化时,温度不敏感源-探测器距离处的漫反射光强与葡萄糖浓度的相关性及建模效果均明显优于其他源-探测器距离,基本接近样品温度恒定时的情况。研究表明,基于温度不敏感源-探测器距离的测量方法能有效降低温度变化对漫反射光强的影响,有望提高近红外漫反射无创血糖测量的精度。

关键词：近红外漫反射光强无创血糖测量 Monte Carlo模拟温度不敏感源-探测器距离

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近红外无创血糖检测中基于差动式浮动基准测量的有效信号提取

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光谱学与光谱分析 2018年第5期38卷 1599-1604页

作者：韩广刘蓉徐可欣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

近红外光谱的相对测量对实现人体血糖浓度的在体高精度检测具有重要意义。离体检测中常用的相似背景扣除以及双光路设计等方法不适合人体的复杂背景变化,而基于位置的参考测量方法被认为是有希望实现在体参考测量的方法之一。因此课题... 详细信息

近红外光谱的相对测量对实现人体血糖浓度的在体高精度检测具有重要意义。离体检测中常用的相似背景扣除以及双光路设计等方法不适合人体的复杂背景变化,而基于位置的参考测量方法被认为是有希望实现在体参考测量的方法之一。因此课题组提出差动式浮动基准参考测量方法来实现在体的相对测量。差动式浮动基准参考测量方法是一种具有普适性的参考测量方法,在实际应用中面临着径向检测距离的确定和差动检测信号中有效信号提取的问题。在差动式浮动基准参考测量方法的基础上,提出了基于NAS(net analyte signal)-VIP(variable importance in projection)-SPXY(sample set partitioning based on joint X-Y distances)-PLS(partial least square)的差动浮动基准测量方法,在离体实验中验证了该方法的可行性。结果表明经过该方法处理后,模型的均方根误差明显降低,相关系数也有了一定的提高。对该方法在人体实验中的有效性进行了研究,结果也表明该方法处理后所建模型的精密度和准确性有了明显改善。

关键词：近红外光谱无创血糖检测差动浮动基准有效信号

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