检索结果-内蒙古大学图书馆

包装与食品机械 2025年第2期43卷 30-38页

作者：吴庆华张哲铭赵德华湖北工业大学机械工程学院武汉430068 现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉430068 湖北中烟工业有限责任公司武汉卷烟厂武汉430040

针对烟支生产过程中微小微弱缺陷(如刺破、黄斑、油渍、隐形夹沫等)检测难度大、对易混淆缺陷的区分能力不足的问题,提出一种改进的缺陷检测网络TCN-Net。融合三重注意力机制,在通道、高度和宽度3个维度进行特征增强,提高微小目标的检... 详细信息

针对烟支生产过程中微小微弱缺陷(如刺破、黄斑、油渍、隐形夹沫等)检测难度大、对易混淆缺陷的区分能力不足的问题,提出一种改进的缺陷检测网络TCN-Net。融合三重注意力机制,在通道、高度和宽度3个维度进行特征增强,提高微小目标的检测能力,使刺破等缺陷的mAP@0.5提升2.4个百分点;设计一种特征聚焦扩散结构,优化高层语义与低层空间特征的融合,有效提高易混淆缺陷(如油渍、黄斑等)的区分能力,使其mAP@0.5分别提升2.8,1.9个百分点;采用归一化Wasserstein距离损失函数优化目标定位,提升小目标检测精度。试验结果表明,相较于基线模型YOLOv8,TCNNet的mAP@0.5提高5.4个百分点,综合性能优于SSD,YOLOv5和YOLOv7等主流检测算法。研究为烟草工业的缺陷检测提供更精准的解决方案。

关键词：图像处理烟支缺陷检测深度学习注意力机制 NWD损失函数

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带槽高强钢板感应加热工艺的数值模拟与实验验证

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材料导报 2025年

作者：江亦然张东桥钱应平王腾强湖北工业大学机械工程学院湖北工业大学现代制造质量工程湖北省重点实验室

为解决常温下高厚宽比带槽高强钢板弯曲成形困难及成形质量差等问题，引入感应加热技术进行局部热弯曲成形。利用有限元软件建立了电磁-热耦合三维仿真模型，对带槽高强钢板局部感应加热过程进行研究，并进行感应加热实验验证了仿真模... 详细信息

为解决常温下高厚宽比带槽高强钢板弯曲成形困难及成形质量差等问题，引入感应加热技术进行局部热弯曲成形。利用有限元软件建立了电磁-热耦合三维仿真模型，对带槽高强钢板局部感应加热过程进行研究，并进行感应加热实验验证了仿真模型的可靠性，实测温度数据与仿真结果的最大误差为8.3%。对比了局部感应加热与整体加热的弯曲成形方案，结果表明：与常温相比，局部感应加热与整体加热的成形最大应力分别降低25.7%、27.44%，回弹减小10.42%、10.41%；局部感应加热内部最大温差144.34 ℃较内部最大温差27.56 ℃成形最大应力大1.03%、回弹大0.57%，局部感应加热下温度均匀程度越好，成形精度越高。还研究了不同电流、电流频率、厚宽比对带槽高强钢板温度场分布的影响规律，研究发现，随着电流、频率、厚宽比增大，温度峰值也增大；电流、厚宽比对温度均匀性的影响更显著，高频不利于加热的温度均匀性。

关键词：电磁-热耦合带槽高强钢板热弯曲成形局部感应加热数值模拟温度场

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基于灰度变换及改进Retinex的低照度图像增强

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红外技术 2023年第2期45卷 161-170页

作者：游达章陶加涛张业鹏张敏湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068 湖北省现代制造质量工程重点实验室湖北武汉430068 湖北工业大学工程技术学院湖北武汉430068

针对低光照条件下拍摄的图像受光和环境的影响,其重要信息丢失严重,出现对比度低、细节模糊等问题,提出了一种基于灰度变换与改进Retinex的图像增强方法。首先采用引力搜索算法(gravitational search algorithm,GSA)优化的全局灰度变换... 详细信息

针对低光照条件下拍摄的图像受光和环境的影响,其重要信息丢失严重,出现对比度低、细节模糊等问题,提出了一种基于灰度变换与改进Retinex的图像增强方法。首先采用引力搜索算法(gravitational search algorithm,GSA)优化的全局灰度变换函数对图像的RGB各通道灰度图像进行灰度变换,增强图像光照强度,使其更接近均匀光照场景;然后将图像转为HSV色彩空间,对V通道(亮度通道)采用改进的多尺度Retinex(MSR)算法处理,将基于范围的自适应双边滤波和Gabor滤波作为Retinex算法的环绕函数,结合两种滤波的特性来增强图像的亮度和细节。最后采用伽马校正避免图像融合造成的图像色偏。实验结果显示,该方法处理过的增强图像在主观和客观评价上优于其他方法,图像颜色失真较小,细节更清晰,为图像的后续应用做了铺垫。

关键词：图像增强全局灰度变换函数引力搜索算法双边滤波 Retinex理论

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基于多模干涉原理的新型光纤传感器特性研究

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传感器与微系统 2023年第4期42卷 47-50,58页

作者：周舟陶青刘顿湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068 现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068

针对基于多模干涉原理型的光纤传感器进行了研究,从理论上深度分析了单模—多模—单模(SMS)的工作原理并探究了温度传感机制;用仿真软件对结构进行了仿真设计得到最合适的多模光纤(MMF)长度为43910μm,仿真得到温度灵敏度为13.48 pm/℃... 详细信息

针对基于多模干涉原理型的光纤传感器进行了研究,从理论上深度分析了单模—多模—单模(SMS)的工作原理并探究了温度传感机制;用仿真软件对结构进行了仿真设计得到最合适的多模光纤(MMF)长度为43910μm,仿真得到温度灵敏度为13.48 pm/℃;然后制备出传感器实物,并进行了温度试验,试验得出,随着温度的上升,谐振峰的特征波长发生红移;通过对谐振峰dip2和谐振峰dip5进行研究,利用波长调制法得到温度灵敏度分别为11.36,11.77 pm/℃,与仿真结果相近,试验得到了验证。

关键词：多模干涉光纤传感器单模—多模—单模结构仿真设计温度传感

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基于卷积神经网络的暗光图像去噪算法研究

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传感器与微系统 2023年第12期42卷 64-67页

作者：何涛王超吴贵铭湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068 现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068

针对暗光图像往往存在大量分布不均的噪声,极大地影响图像质量,而现有的基于单阶段卷积神经网络(CNN)的模型不能有效去除大量暗区域噪声的问题,提出一种基于CNN的暗光图像去噪算法模型。通过两种尺度的特征映射去噪模块共同构成深层CNN... 详细信息

针对暗光图像往往存在大量分布不均的噪声,极大地影响图像质量,而现有的基于单阶段卷积神经网络(CNN)的模型不能有效去除大量暗区域噪声的问题,提出一种基于CNN的暗光图像去噪算法模型。通过两种尺度的特征映射去噪模块共同构成深层CNN模型,合理运用残差学习与类似自编码器单元有效地重构出去噪图像;采用结构相似性(SSIM)作为损失函数训练模型。实验结果表明:预训练模型在BSD68数据集的峰值信噪比(PSNR)和SSIM值可同时达到25.23 dB和0.927,对自然场景的噪声图像恢复的PSNR和SSIM达到14.03 dB和0.423。本文模型对高斯白噪声和暗光条件的去噪效果显著,对自然暗光场景图像有着较好的对比度恢复和去噪效果。

关键词：卷积神经网络图像去噪暗光增强自编码器残差学习

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线激光传感器与物面间的倾角误差研究

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仪表技术与传感器 2023年第7期 17-21页

作者：王正家朱泽文杨晓龙雷卓湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068 现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068

根据激光三角法的测量原理,当物面发生倾斜时,线激光传感器会存在测量误差。为提高测量精度,使用精密光学平台、线激光传感器和倾角调节平台搭建了倾角误差测量系统,分析了XOZ平面和YOZ平面倾角误差产生的原因,对不同倾角下线激光传感... 详细信息

根据激光三角法的测量原理,当物面发生倾斜时,线激光传感器会存在测量误差。为提高测量精度,使用精密光学平台、线激光传感器和倾角调节平台搭建了倾角误差测量系统,分析了XOZ平面和YOZ平面倾角误差产生的原因,对不同倾角下线激光传感器的误差进行测定,通过MATLAB对误差数据进行拟合和补偿。以90 mm标准量块作为被测对象,测量并补偿不同倾角下的数据。实验结果表明:误差标定后,平均测量误差减小了0.011 mm,激光线残差均值控制在±0.050 mm以内,提高了物面发生倾斜时线激光传感器的测量精度。

关键词：线激光传感器激光三角法倾斜角误差补偿

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软包装锂离子电池的表面凸点缺陷检测

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电池 2023年第3期53卷 284-288页

作者：曾臻王宏博王正家何涛现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068 湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068

软包装锂离子电池铝塑膜外包装凹凸不平且存在反光现象,表面图像的凸点缺陷辨识度低,传统方法很难进行准确识别。分析软包装锂离子电池凸点缺陷图像特征及视觉检测系统,在频域上对图像采用高斯滤波器进行预处理,以达到去除噪声和对缺陷... 详细信息

软包装锂离子电池铝塑膜外包装凹凸不平且存在反光现象,表面图像的凸点缺陷辨识度低,传统方法很难进行准确识别。分析软包装锂离子电池凸点缺陷图像特征及视觉检测系统,在频域上对图像采用高斯滤波器进行预处理,以达到去除噪声和对缺陷区域图像增强的效果。用逆傅里叶变换将图像从频域转回空间域,最后将处理后的图像导入基于语义分割方法的深度学习模型,进行凸点缺陷检测。对400组缺陷样本进行测试,结果表明:所提方法对软包装锂离子电池缺陷检测的准确率达到95.75%;而未经频域图像增强方法处理的检验准确率仅为44.00%。检测结果准确率得到提高,说明该方法能对软包装锂离子电池表面图像的低辨识度凸点缺陷进行检测,具有一定的实用价值。

关键词：频域图像增强软包装锂离子电池凸点缺陷检测

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基于点云聚类分析的烟支表面三维缺陷检测

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包装与食品机械 2024年第4期42卷 87-93页

作者：吴庆华沈高建赵德华张哲铭任耀强湖北工业大学机械工程学院武汉430068 现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉430068 湖北中烟工业有限责任公司武汉卷烟厂武汉430040

针对褶皱、布带纹等烟支表面缺陷在识别中无法量化、主观性强的问题,提出一种基于点云聚类分析的烟支表面缺陷检测方法。采用线结构光扫描采集烟支表面点云数据,利用自适应参数的密度聚类分析方法将缺陷点进行聚类;通过聚类思想将缺陷... 详细信息

针对褶皱、布带纹等烟支表面缺陷在识别中无法量化、主观性强的问题,提出一种基于点云聚类分析的烟支表面缺陷检测方法。采用线结构光扫描采集烟支表面点云数据,利用自适应参数的密度聚类分析方法将缺陷点进行聚类;通过聚类思想将缺陷点云分为不同点簇,计算出聚类后的点簇尺寸,为标准化缺陷的尺寸评估提供可量化的缺陷度量。采集1200支烟支样本的点云数据进行缺陷检测试验,结果表明,所提方法对烟支表面缺陷检测的准确率为98.25%。研究可为烟支表面缺陷检测提供参考。

关键词：聚类分析三维缺陷检测烟支机器视觉

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钢轨电磁超声SV波与表面波多维集成检测

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机械工程学报 2021年第18期57卷 42-48页

作者：涂君蔡卓越张旭宋小春湖北工业大学机械工程学院武汉430068 现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉430068

中国铁路总运营里程近14万km,大量钢轨服役时间较长,可能存在较多安全隐患。电磁超声作为一种非接触式、高穿透性的检测技术,可实现对钢轨的高效全面在线检测。然而,由于电磁超声存在换能效率低的问题,通常需要使用大功率激励装置来驱... 详细信息

中国铁路总运营里程近14万km,大量钢轨服役时间较长,可能存在较多安全隐患。电磁超声作为一种非接触式、高穿透性的检测技术,可实现对钢轨的高效全面在线检测。然而,由于电磁超声存在换能效率低的问题,通常需要使用大功率激励装置来驱动其正常工作,单通道体积与功耗均较大。而钢轨由于承受恶劣环境的影响,需要一种能全面覆盖的高效低耗检测技术。因此,提出了一种面向钢轨的电磁超声垂直偏振剪切(Shear vertical,SV)波与表面波多维集成检测方法。结合SV波和表面波的共性,在单一电磁超声曲折线圈中加载含有两个不同频率段的脉冲信号进行激励,同时产生SV波和表面波,分别完成对钢轨轨头表面和轨腰缺陷的多维检测。通过有限元仿真和试验得出,本方法对人工加工的轨头表面刻槽和轨腰横通孔实现了同时检测,并利用分频滤波完成了两种缺陷信号的分离。所提出的电磁超声SV波与表面波多维集成检测不仅实现了对钢轨检测的低成本、高效率检测,还能够相互消除两种超声波检测技术的盲区,达到优势互补的目的。

关键词：电磁超声钢轨 SV波表面波多维检测

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磁力可控电磁超声换能器设计及特性

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机械工程学报 2021年第2期57卷 46-52页

作者：涂君蔡卓越张旭宋小春湖北工业大学机械工程学院武汉430068 现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉430068

电磁超声换能器一般采用具有超强磁力的稀土永磁制作,在实际检测中由于磁力不可控,存在偏置磁场不够强导致换能效率过低和磁力过强造成操作不方便等问题。提出一种偏置磁场磁力可控的电磁超声换能器,采用电磁铁与永磁铁相结合的方式,达... 详细信息

电磁超声换能器一般采用具有超强磁力的稀土永磁制作,在实际检测中由于磁力不可控,存在偏置磁场不够强导致换能效率过低和磁力过强造成操作不方便等问题。提出一种偏置磁场磁力可控的电磁超声换能器,采用电磁铁与永磁铁相结合的方式,达到偏置磁场磁力可控的目的。通过有限元仿真和试验得出,提出的偏置磁场磁力可控的电磁超声换能器,在电磁铁处于关闭模式下,永磁铁能够提供基础磁场;采用增强模式或减弱模式,无被测物时,换能器下表面平均垂直磁通最大分别增强78.58%和减弱19.36%,而提离2 mm检测钢板时,换能器下方钢板表面平均垂直磁通最大分别增强52.99%和减弱38.02%;得出3种模式下,探头磁力随着提离距离缩小而增强的试验曲线;通过增强模式对铝板和钢板进行测厚试验,将检测信号幅值分别提高46.91%和62.01%。所设计的磁力可控电磁超声换能器不仅具有磁力可控的功能,还能够提高检测信号幅值。

关键词：电磁超声偏置磁场磁力可控电磁铁永磁体

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