检索结果-内蒙古大学图书馆

中国激光 2022年第9期49卷 189-198页

作者：李铸张庆永孔令华练国富李鹏福建工程学院机械与汽车工程学院福建福州350118 数字福建工业制造物联网实验室福建福州350118

通过热处理工艺制备了6种不同回火温度的GCr15钢样品,通过对样品的光谱特性进行分析,发现谱线强度的比值与样品的硬度之间存在线性相关性,并且这种相关性的大小与所选择的分析谱线有关。因此,提出将激光诱导击穿光谱与随机森林算法相结... 详细信息

通过热处理工艺制备了6种不同回火温度的GCr15钢样品,通过对样品的光谱特性进行分析,发现谱线强度的比值与样品的硬度之间存在线性相关性,并且这种相关性的大小与所选择的分析谱线有关。因此,提出将激光诱导击穿光谱与随机森林算法相结合的方法,对样品的硬度进行研究。利用两种特征选择方法建立了不同的随机森林模型,结果表明,当基于主成分分析选择特征时,所建立的随机森林模型不能对样品的硬度进行正确的识别,而当基于变量重要性提取特征时,所建立的随机森林模型能有效识别样品硬度,并且调节随机森林模型的参数可以使模型的性能得到进一步提高。研究结果表明,激光诱导击穿光谱与随机森林算法相结合是一种新颖的硬度测量技术,可以应用于工程中钢的性能评估。

关键词：光谱学 GCr15钢激光诱导击穿光谱光谱分析随机森林

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基于卡尔曼滤波与机器学习的激光诱导击穿光谱钢铁多元素定量分析探究

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冶金分析 2023年第6期43卷 19-29页

作者：任祥旭孔令华郑积仕丁志刚练国富杨嘉诚福建工程学院机械与汽车工程学院福建工程学院数字福建工业制造物联网实验室福建工程学院福建省智能加工技术及装备重点实验室福建工程学院交通运输学院

针对钢铁冶炼过程中微量元素定量分析问题，对钢样中的Mn、P、S和C元素进行离线定量分析，并为熔融状态下钢水成分在线检测进行前期离线预研工作。通过激光诱导击穿光谱（LIBS）技术研究钢铁的光谱特性，提出使用卡尔曼滤波（KF）对光... 详细信息

针对钢铁冶炼过程中微量元素定量分析问题，对钢样中的Mn、P、S和C元素进行离线定量分析，并为熔融状态下钢水成分在线检测进行前期离线预研工作。通过激光诱导击穿光谱（LIBS）技术研究钢铁的光谱特性，提出使用卡尔曼滤波（KF）对光谱进行降噪处理，并将其与偏最小二乘回归（PLSR）、支持向量回归（SVR）、随机森林（RF）机器学习模型结合，建立各元素的定量分析模型，采用K折交叉验证和网格搜索法对模型的结构参数进行调优，在LIBS技术基础上实现钢铁元素的定量分析。结果显示，KF-SVR预测模型对Mn和C元素的预测性能最优，其测试集的决定系数（R2）均高达0.999 9,均方根误差（RMSE）分别为0.020 8%、0.021 3%;KF-PLSR预测模型对P和S元素的预测性能最优，其测试集的R2值分别为0.999 8、0.999 9,RMSE分别为0.006 0%、0.002 8%;结合KF后3种机器学习模型的R2值均高于0.996。研究结果表明，将KF用于LIBS光谱数据的预处理可有效提高光谱的信噪比，改善光谱质量，并将其与机器学习模型结合可实现钢铁微量元素的高精度定量分析。对冶金领域实现微量元素快速且高精度的定量分析，以实时调控钢材的性能和质量具有很好的应用价值，并为进一步实现熔融状态下钢水成分的在线检测提供依据。

关键词：激光诱导击穿光谱(LIBS) 钢铁合金卡尔曼滤波(KF) 机器学习定量分析

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基于行为自适应的台钻主轴轴径视觉测量策略

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机床与液压 2023年第3期51卷 96-102页

作者：王筠翔花海燕朱广磊福建工程学院机械与汽车工程学院福建福州350118 福建工程学院数字福建工业制造物联网实验室福建福州350118

鉴于视觉测量过程行为的多样性与影响关系的复杂性,提出基于行为自适应的台钻主轴视觉测量新策略。采用周向分工位采集图像与轴向分段提取轮廓结合的组合采样法获取被测信息,并建立了主轴轴径视觉测量系统;设计曝光自适应图像采集、图... 详细信息

鉴于视觉测量过程行为的多样性与影响关系的复杂性,提出基于行为自适应的台钻主轴视觉测量新策略。采用周向分工位采集图像与轴向分段提取轮廓结合的组合采样法获取被测信息,并建立了主轴轴径视觉测量系统;设计曝光自适应图像采集、图像批处理、误差反馈闭环测量等功能集成的行为自适应视觉测量流程并开发相应软件。以某型号台钻主轴为对象,开展曝光区间自适应优选实验,多工位、多轴、多采样方案测量实验误差分析与稳定性评定。结果表明:所提出的行为自适应测量策略通过获取测量行为变化对测量误差的影响,形成闭环测量,可有效提高测量的稳定性,不仅满足台钻主轴高精度轴段测量需求,还有利于推动测量智能化发展。

关键词：行为自适应视觉测量闭环测量组合采样高精度

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体能量密度对SLM成形316L不锈钢耐腐蚀性的影响

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金属热处理 2022年第5期47卷 148-154页

作者：李鹏孔令华练国富黄旭李铸福建工程学院机械与汽车工程学院福建福州350118 数字福建工业制造物联网实验室福建福州350118

为了探究不同体能量密度对SLM成形316L不锈钢耐腐蚀性的影响,采用正交试验法制备不同激光功率、扫描间距和扫描速度下的SLM 316L不锈钢成形件,利用扫描电镜和电化学试验对其微观组织和自腐蚀电位进行观察和测量。结果表明,体能量密度过... 详细信息

为了探究不同体能量密度对SLM成形316L不锈钢耐腐蚀性的影响,采用正交试验法制备不同激光功率、扫描间距和扫描速度下的SLM 316L不锈钢成形件,利用扫描电镜和电化学试验对其微观组织和自腐蚀电位进行观察和测量。结果表明,体能量密度过大或过小时,成形件表面的气孔和孔洞等缺陷较多,自腐蚀电位减小,耐腐蚀性变差。体能量密度为44.64 J/mm^(-3)时,SLM 316L不锈钢成形件的自腐蚀电位最高,组织表面的气孔等缺陷相对较少,耐腐蚀性最好。激光功率、扫描间距和扫描速度对SLM 316L不锈钢成形件的耐腐蚀性影响的次序为:激光功率>扫描间距和扫描速度,最佳的工艺参数组合为激光功率250 W,扫描间距0.14 mm,扫描速度800 mm/s。

关键词： 316L不锈钢体能量密度缺陷耐腐蚀性

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基于激光诱导击穿光谱表征GCr15钢的硬度

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金属热处理 2022年第1期47卷 284-290页

作者：李铸张庆永孔令华练国富杨金伟福建工程学院机械与汽车工程学院福建福州350118 数字福建工业制造物联网实验室福建福州350118

利用激光诱导击穿光谱对GCr15钢不同温度回火后的光谱稳定性、特征谱线强度、等离子体温度和电子密度的变化趋势进行了分析,研究了特征谱线强度比、等离子体温度和硬度之间的关系。结果表明:不同温度回火后的样品的光谱特性和等离子体... 详细信息

利用激光诱导击穿光谱对GCr15钢不同温度回火后的光谱稳定性、特征谱线强度、等离子体温度和电子密度的变化趋势进行了分析,研究了特征谱线强度比、等离子体温度和硬度之间的关系。结果表明:不同温度回火后的样品的光谱特性和等离子体特性存在差异,但原子谱线强度均随回火温度的升高呈上升趋势,离子谱线强度均随回火温度升高呈下降趋势;特征谱线强度比和等离子体温度与样品的硬度均呈现出较好的正相关关系。表明GCr15钢热处理之后硬度可以通过激光诱导击穿光谱法测量。

关键词：激光诱导击穿光谱热处理光谱分析等离子体温度 GCr15钢

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基于图像拼接的直线轴承长度测量方法

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电子测量技术 2022年第8期45卷 148-154页

作者：李纪强孔令华花海燕福建工程学院机械与汽车工程学院福州350118 数字福建工业制造物联网实验室福州350118

针对远心镜头因自身特性无法调节视场大小,难以适应直线轴承测量时一次性获取零件完整图像的问题,利用HALCON图像处理软件通过图像拼接方法进行直线轴承的长度测量。综合考虑特征点提取和边缘轮廓获取效果,采用背光与正向照明相结合的方... 详细信息

针对远心镜头因自身特性无法调节视场大小,难以适应直线轴承测量时一次性获取零件完整图像的问题,利用HALCON图像处理软件通过图像拼接方法进行直线轴承的长度测量。综合考虑特征点提取和边缘轮廓获取效果,采用背光与正向照明相结合的方案,建立了基于组合照明的直线轴承测量系统;在图像拼接中,提出了一种在图像近似重合区域内使用图像金字塔分层搜索的方法进行特征点检测与匹配,以提高图像拼接效率;最后通过Canny算子和最小二乘法拟合进行图像边缘定位,完成长度测量。实验结果表明:组合光源能更好地兼顾图像表面特征点与边缘轮廓提取效果;提出的拼接方法检测时间在0.2 s左右,相比于传统方法检测时间减少了88%;基于图像拼接的视觉测量误差小于0.1 mm,测量重复性上相比于传统方法更稳定,测量最大标准差为0.005。因此,保证了视觉系统的检测效率、精度以及稳定性,在工业自动化检测方面具有一定的理论依据和实用价值。

关键词：直线轴承 HALCON 远心镜头组合光源图像拼接视觉测量

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激光诱导击穿光谱表征激光重熔后不锈钢的硬度

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制造技术与机床 2023年第10期 151-157页

作者：叶宏基孔令华李鹏黄旭福建工程学院机械与汽车工程学院福建福州350118 数字福建工业制造物联网实验室福建福州350118 福建省智能加工技术及装备重点实验室福建福州350118

为了探究激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术对激光重熔后不锈钢的硬度的表征,以激光重熔后的不锈钢为原材料,研究不同硬度的不锈钢对激光诱导等离子体的光谱特性和物理特性的影响,分析激光重熔后不同的... 详细信息

为了探究激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术对激光重熔后不锈钢的硬度的表征,以激光重熔后的不锈钢为原材料,研究不同硬度的不锈钢对激光诱导等离子体的光谱特性和物理特性的影响,分析激光重熔后不同的激光功率和扫描速度对硬度的影响,分析不同硬度与特征谱线,以及不同硬度与等离子体电子温度的变化规律。实验结果表明:选择Fe、Si、Cr和Mn元素的特征谱线分析谱线强度和谱线强度比与硬度的关系,元素的原子谱线与硬度呈负相关,元素的离子谱线强度和原子谱线强度比与硬度呈正相关;选择Fe元素的4条离子谱线分析等离子体温度与硬度的关系,随着硬度增加,等离子体温度逐渐升高,线性相关系数为0.919。本研究表明LIBS技术有表征激光重熔后不锈钢硬度的潜力,为硬度表征提供了一种新方法。

关键词：激光诱导击穿光谱激光重熔特征谱线不锈钢硬度

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窄带快照式多光谱成像色彩还原方法

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光谱学与光谱分析 2021年第1期41卷 183-187页

作者：易定容孔令华赵艳丽杨子涵华侨大学机电及自动化学院福建厦门361021 福建工程学院机械与汽车工程学院&数字福建工业制造物联网实验室福建福州350118

由于兼具光谱分辨和空间分辨能力,快照式窄带多光谱成像在资源遥感、精准农业、医疗检测等领域将有广泛应用。由于该方法使用窄带成像来提高光谱分辨率及图像对比度,所获得的图像是灰度信息,失去了场景的色彩信息,不便专家对图像鉴别、... 详细信息

由于兼具光谱分辨和空间分辨能力,快照式窄带多光谱成像在资源遥感、精准农业、医疗检测等领域将有广泛应用。由于该方法使用窄带成像来提高光谱分辨率及图像对比度,所获得的图像是灰度信息,失去了场景的色彩信息,不便专家对图像鉴别、评价与赏析。已有的色彩还原算法主要针对光谱波段带宽较宽或者多个波段叠加基本覆盖整个可见光谱范围等两种光谱成像仪,不适合窄带多光谱成像方法的色彩还原。该研究适合于快照式窄带多光谱成像的色彩还原方法,提出建立窄带多光谱彩色相机的概念。首先,提出两种窄带多光谱色彩还原方法:(1)基于CIE色度系统三刺激值色的,(2)基于贝尔阵列插值算法的;其次,分别应用两种算法还原快照式窄带多光谱相机所获得的植物、手臂及宫颈组织等三种代表性场景窄带多光谱灰度图像;之后,计算并比较表征两种算法所得的代表性场景彩色图像的均值、方差、熵及梯度等表征图像质量的参数数值,确定出适合快照式窄带多光谱成像的色彩还原方法;最后,对所确定的色彩还原算法进行色偏校正。实验结果表明,基于CIE三刺激值色彩还原方法比贝尔阵列插值法更适用于窄带多光谱成像颜色复原。配合使用CIE三刺激值色彩还原方法及灰度图象校正算法,从窄带光谱成像所获得的植物、手臂皮肤及宫颈组织的灰度图像所还原出的近彩色图像逼近物体真实色彩,满足人眼观察习惯。介绍了仅覆盖可见光光谱范围30%的窄带多光谱图像进行色彩还原的方法,该方法证明快照式窄带多光谱成像可以兼具光谱分辨能力,同时保持可供人主观辨识的色彩信息。所提出实现快照式窄带多光谱彩色成像的方法,有望设计不同于传统RGB相机的彩色相机实施方案。

关键词：快照式窄带多光谱成像色彩还原方法 CIE三刺激值积分贝尔阵列插值窄带多光谱彩色相机

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可动假足装置在鞋压力舒适性研究中的应用

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皮革科学与工程 2022年第3期32卷 96-99页

作者：孔令华袁鹏程赵卫数字福建工业制造物联网实验室福建福州350118 福建工程学院机械与汽车工程学院福建福州350118

介绍了一种可动假足装置,用于鞋压力舒适性的研究。通过穿着不同类型的鞋分别进行试验,采集分析了人体试验与假足试验过程中的足底峰值压强、压强时间积分与接触面积,假足试验表现出了与人脚试验的一致性。进一步对比分析了人体试验数... 详细信息

介绍了一种可动假足装置,用于鞋压力舒适性的研究。通过穿着不同类型的鞋分别进行试验,采集分析了人体试验与假足试验过程中的足底峰值压强、压强时间积分与接触面积,假足试验表现出了与人脚试验的一致性。进一步对比分析了人体试验数据与假足试验数据,假足试验相对于人体试验误差率的绝对值都小于10%,验证了可动假足检测装置的有效性,重复性与规范性,为鞋压力舒适性研究提供了一种技术支撑。

关键词：鞋压力舒适性可动假足测试方法足底压力

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基于激光重熔的不锈钢表面耐腐蚀性能研究

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特种铸造及有色合金 2021年第8期41卷 995-1000页

作者：李鹏孔令华黄旭练国富杨金伟福建工程学院机械与汽车工程学院福州350118 数字福建工业制造物联网实验室

为了提高不锈钢的耐腐蚀性,以304、316L、410和420J2不锈钢板材为原材料,采用激光重熔技术对板材表面进行处理,用光学显微镜(OM)和能谱仪(EDS)分析重熔层的微观组织,进行电化学试验,分析不锈钢重熔前后的耐腐蚀性能的变化。结果表明,激... 详细信息

为了提高不锈钢的耐腐蚀性,以304、316L、410和420J2不锈钢板材为原材料,采用激光重熔技术对板材表面进行处理,用光学显微镜(OM)和能谱仪(EDS)分析重熔层的微观组织,进行电化学试验,分析不锈钢重熔前后的耐腐蚀性能的变化。结果表明,激光重熔处理不锈钢表面可以改变其微观组织,细化晶粒;当激光功率为1800 W,扫描速度为10 mm/s时,304和410不锈钢的自腐蚀电位分别为-0.005 V和-0.552 V,是基体的0.008倍和0.86倍左右;当激光功率为1400 W、扫描速度为10 mm/s时,316L和420J2不锈钢的自腐蚀电位分别为-0.367 V和-0.577 V,是基体的0.67倍和0.98倍左右。因此,对不锈钢表面进行激光重熔处理可有效提高其耐腐蚀性能。

关键词：不锈钢激光重熔电化学耐腐蚀性能

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