基于机器视觉技术的红枣全表面信息无损分拣系统研究与实现

设计了基于机器视觉技术相配套的红枣全表面信息无损分拣系统,整机由红枣自动喂料机构、红枣排序机构、输送及调整机构、分级执行机构、检测及控制部分组成。该系统利用镜面反射原理设计的红枣表面信息采集机构,能同时采集红枣正面、两侧面和底部图像,完成红枣全表面信息的获取,解决了以往分拣系统无法在高速运输状态下在线呈现红枣全表面信息的难点。基于视觉的无损分级软件将实时处理采集到的图像,分析与获取红枣的果形大小、表面质量、纹理等表面信息,并采用信息融合技术进行判别分级。试验结果表明,本系统分级速度快,分级准确率达到90%以上,可较好满足红枣自动化快速检测分级生产要求。

基于波长移相干涉技术的多表面信息分离

利用波长移相干涉技术对平行平板的前后表面同时进行非接触测量在光学检测领域具有重要意义。阐述一种可实现平行平板前后表面干涉混叠信号解相的时域加权算法:加权36步采样算法。首先基于算法原理与约束条件进行了加权多步采样算法的基础分布参数的设计,进而得到前表面、后表面、厚度变化干涉信号的采样权值。利用该权值进行加权操作即可得到各表面初始相位分布。选用泽尼克多项式进行了多表面干涉解相的仿真,模拟的分离结果与真值的最大误差不超过0.06 nm。此外还分析了多种误差对测量结果的影响。论文对这一厚度为20 mm的平行平板开展了测量,验证了该算法在实际测量过程中的有效性。

生物医学表面信息检测新方法研究

本文在血液等液体的表面上，激振出了一维表面波光栅，当激光束照射时，形成一列线阵分布的衍射光斑，它包含了生物表面特性的光信息。用电荷耦合器件等光电系统采集光信息与处理数据，从而为定量地表征生物表面信息，开创了新的研究途径。

巡检机器人获取柑橘树上果实完整表面信息方法研究

为监控柑橘的生长情况,提出了一种通过巡检机器人获取单个柑橘果实完整表面信息的方法。使用Label Me为标记工具,采用类圆形和类长方形分别对柑橘果实和分段枝干进行标记,再使用Mask R-CNN模型对其进行训练与识别,可从Kinect V2相机拍摄的含有深度信息的图像中提取出柑橘果实及分段枝干的三维信息。根据柑橘果实生长情况及发生病虫害情况,对柑橘果实表面进行区域化划分,并采取积分制描述其表面信息获取率。通过机械臂末端连接的CCD相机对柑橘果实进行表面信息获取,提出了获取柑橘完整表面信息的3种机械臂拍摄方案。搭建了巡检机器人实验平台,在机器人操作系统(Robot operating system,ROS)下进行了仿真,提出实验室环境下柑橘表面信息的获取流程,并在实验室环境下对巡检机器人获取柑橘完整表面信息进行了实验验证。实验结果表明,柑橘果实的横纵径比越接近1,拍摄所获取的柑橘外表面信息越完整,当采用3个拍摄位姿的拍摄方案时,在保证获取柑橘表面完整率的同时可以获得较高的避障成功率和工作效率,柑橘表面信息获取率可达94. 21%,机械臂平均运动时间为86. 57 s。本研究为农业巡检机器人获取柑橘表面情况、监控柑橘生长及病虫害信息提供了方法。

二极射频辉光放电获取表面信息的机理与特性研究

本文对射频辉光放电离子源用后电离方式产生中性粒子信号的机理进行了研究。介绍了放电等离子体的探针诊断与引出离子流的能量分析实验。得出了离子能量分布的中心在20～25eV适于用四极质谱分析的结论。

基于深度学习的倾斜摄影建筑物表面损毁信息提取

建筑物受损信息是地震受灾程度评估的基础,针对传统建筑物表面信息识别人工成本高、效率低等问题,受深度学习提取建筑物影像的启发,提出利用无人机倾斜摄影模型与深度学习相结合的方法提取震后建筑物表面破损信息。以2019年长宁6.0级地震为例,选用双河镇震后倾斜摄影模型切片图为数据源,对比分析面向对象分类方法、VGG-16模型和DeeplabV3+模型对建筑物表面损毁信息的提取结果。分析结果表明,针对建筑物表面破损信息的提取,尤其是细小裂缝的提取,语义分割网络DeeplabV3+模型具有较强的优势(准确率96.93%、召回率96.85%、总体精度96.89%),可实现建筑物表面破损信息的有效提取,具有较强的应用价值。

基于变分法评估卫星海面信息对重构三维温盐及声场特性的影响

基于卫星海面观测重构水下三维温盐场并获取声场特性的研究,在军事海洋等领域具有重要的实践应用价值,但其效果不但受到重构方法的影响,而且随所利用的卫星海面观测信息的不同而改变。本研究基于美国海军最新研发的利用变分法的温盐场重构,研究了利用卫星海面高度、海面温度或二者联合数据,及考虑温盐垂向梯度对重构三维温盐及声场特性的影响。结果发现,集合了海表温度、海表高度和温盐垂直梯度3个约束项的重构方案精度最高,其重构温度场和盐度场的平均误差分别为1.08℃、0.11,该方案也能更好地捕捉温盐场的空间特征。通过分析不同方案的空间特征,海面温度主要作用于捕捉混合层以浅区域的温盐特征,这对表面声学层(Sound Layer Depth, SLD)的影响较大;海面高度和温盐场的垂直梯度对混合层以深区域的反演精度都有较高提升,能够影响整个声速剖面的准确性。根据声学特征分析,SST、SSH与温盐垂直梯度同时约束时,SLD以浅声速与HYCOM相差最小,约为1 m/s;没有梯度约束时,SLD与HYCOM相差约为1.5 m/s,未能很好地反映海表面声道特征;表明声道特征对海表温度与梯度约束均较为敏感。

CIMS环境下零件表面数字孪生模型构建方法

为了解决CIMS环境下,产品设计、工艺规划、质量检验等不同环节对多元素、多尺度、多层次零件表面质量信息的应用需求,提出一种基于数字孪生的表面综合质量信息模型构建方法。以数字孪生技术的应用准则为基础,采用面向对象的建模方法创建了包含设计几何模型、表面质量模型和表面性能模型的数字孪生表面模型,为多指标综合表征零件表面质量提供一种参考。其次,研究了数字孪生表面信息模型信息的表达与管理方法,实现几何模型与表面质量信息关联式的表达与管理,并提出一种基于XML的数字孪生表面信息模型集成应用框架,采用StAX标准编程接口规范来对XML文件进行解析,从而实现孪生数据在不同系统之间的有效传输。最后,以某卫星零件的复合加工工艺为例,构建了该零件的数字孪生模型,结合UOP UB200I金相显微镜、ZeGage Plus三维轮廓仪和西门子PLM系统Teamcenter搭建了CIMS环境,实现了该零件数字孪生表面模型的表达与集成应用,证明了所提方法的可行性和有效性。

生物医学表面界面信息新概念及光电测试系统

虽然生物力学和生物流变学发展很快，涉及的内容对病理生理的阐明起了很大作用，但尚未从生物医学表面界面信息方面进行研究；本文填充了这一不足之处，从理论上阐明了生物医学表面界面信息的新概念，用表面波光栅衍射的新方法开辟了获取与处理生物表面界面信息的新途径和新技术，从而为研究生物医学表面界面信息与病理生理之间的联系，提供了新的科学依据，起到了独特的功效。

基于信息超表面的无线通信(特邀)

信息超表面由于其强大的处理空间电磁波的能力,成为国内外物理和信息领域的研究热点之一。文中主要介绍信息超表面在无线通信领域的一系列研究进展。信息超表面能实时操控电磁波及直接处理数字编码信息,并进一步对信息进行感知、理解,甚至记忆、学习和认知,这使其在无线通信领域展现出巨大潜能。文中首先介绍信息超表面在承担无线中继职能时所涉及的信道建模研究进展、以及其对信道的改善作用;其次介绍信息超表面在新体制发射机中的应用,通过对入射到信息超表面上的载波进行幅度或相位调制,实现了多种简化的发射机架构。此外,文中还介绍了利用信息超表面近场、远场以及散射场等信息,实现了多种新型无线通信系统。最后,文章对基于信息超表面的无线通信进行了总结和展望。

冷轧带钢表面缺陷信息混合推荐算法研究

为解决冷轧带钢表面缺陷信息量大,目前其信息归类、传送仍处于半自动化或离线的状态而造成专家用户接收缺陷信息延迟、产品缺陷影响持续扩大等问题,论文采用一种建立在冷轧带钢表面缺陷信息特点上的混合加权推荐算法,该算法使用加权组合方法将基于内容和基于协同过滤的推荐算法进行混合,避免了单一算法的信息数据解析受限、冷启动等问题。通过案例分析、与其它算法结果的对比,验证混合推荐算法对冷轧带钢表面缺陷信息推荐的适用性好、精准度高。

电磁超表面与信息超表面

电磁超材料和超表面是物理、信息与材料领域的热点与前沿,带来了许多新奇的物理现象和突破性的应用.信息超表面作为近些年来新兴的研究方向,通过数字编码的方式来调控电磁波,构建了由物理世界通往数字世界的桥梁.本文首先全面总结了电磁超材料与超表面的起源与发展历程;其次重点介绍了可调超表面与可重构超表面、时空调制超表面与器件的发展现状;接着系统介绍了数字编码与可编程信息超表面的基本概念和主要应用,讨论了信息超表面存在的挑战与未来展望;最后简要对电磁超表面和信息超表面的发展趋势进行了总结.

可增强信号覆盖范围的放大型信息超表面设计

传统信息超表面能对电磁波的幅度和相位做出动态调控,在无线中继中控制电磁波的传播方向,但并不能放大入射波的能量,因此这类超表面的工作距离受限,往往要通过较大的阵面面积来实现信号盲区的有效覆盖。为解决这一问题,提出了一种放大型信息超表面,并通过仿真验证了该信息超表面在2.7~3.1 GHz的宽带范围内具有2 bit的相位调制特性和信号放大能力。同时,通过引入功率分配和功率合成网络,使8个超表面单元组成一个1×8的阵列且只需使用一个放大器,以减少放大器的数量,从而降低硬件成本和系统能耗。仿真结果表明,所提出的放大型信息超表面阵列在宽带范围内同时实现了波束成形和信号能量放大,可应用于基于信息超表面的新型无线中继系统中,为增强无线信号覆盖和减小超表面阵面尺寸提供了一种全新的解决方案。

如何用活“表面工程信息网”

中国表面工程信息网络建设起步于１９９７年年底，在各级领导的关心、兄弟期刊的宣传以及行业学（协）会的支持下，经过半年多的筹备和组建工作，已于１９９８年７月开通试运行，成功地与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ互联，并开始向全行业提供全方位的信息服务，实现了国内外信息交流...

一种基于表面图像灰度的工程陶瓷粗糙度研究

为简单高效地预测和评估陶瓷磨削表面粗糙度与加工质量,提出一种基于表面图像灰度信息的新方法。通过实验优选确定亮度140、对比度42、饱和度24、锐度9为图像采集条件,并选取灰度均值μ和均方差σ作为描述表面粗糙度的灰度参数。对采集图像进行降噪、增强和灰质化等数字图像处理后,分别提取每6幅表面图像的灰度信息,建立表面粗糙度评定参数Ra、Rz、Ry与灰度信息平均值的关系模型。对该模型作深入分析后,得到μ和σ与陶瓷磨削加工表面粗糙度成正比例变化的结论,可用于快速评定多种陶瓷磨削后的表面粗糙度。

柑橘全表面色泽在线检测与分级系统

目的:实现柑橘色泽快速、准确分选。方法:建立了一种基于机器视觉的柑橘在线色泽检测与分级系统,系统由上料单元、链式输送机构、图像采集系统和分果单元组成。利用工业相机配合翻滚机构均匀拍摄50~60帧运动中的柑橘图像,获取柑橘完整表面信息。无损检测软件对实时获取的每一帧图像进行预处理,得到二维着色比值,对该比值进行动态跟踪存储,取二维着色比值的算术平均值以降低重复区域对柑橘表面着色率计算的影响,最后对计算的着色率进行判别分级。结果:在6个/s的分级速度下,系统计算的柑橘色泽占比最大误差为5%,分级准确率为90.54%。结论:该系统能够满足柑橘色泽快速、准确的分选需求。

基于SFS的古文物表面三维重建研究

SFS方法在三维表面重建中扮演着重要角色,将该方法用于古文物的表面三维重建,可为文物的保护和修复提供了一种重要的技术手段。传统的获取文物表面三维信息的方法一般是利用三维激光扫描技术扫描文物,这种方法由于其设备昂贵而使得成本很高,另外其获取信息的过程复杂,工作量大,因此并未能普及。本文利用SFS技术,通过采集目标古文物的单幅图像,对图像所含的阴影信息进行处理,获取实物表面的高度信息,然后对实物表面进行三维重建。这种方法对设备要求较低,而且计算速度很快,对于古文物表面的三维重建效果较好,适用于非高精度的三维表面恢复场景,对文物的发掘和研究提供了技术支持。

信息集萃

全国最大的真空渗锌生产线在江苏如东市投产；环氧制造技术成功应用于涂料清洁生产；三外企加入中国涂料行业；《福建表面工程信息网》已正式开通运行。

CTL对同种异体靶细胞杀伤作用的实验研究

目的 :研究特异性CTL杀伤的效应与HLA型别之间的关系。方法 :用已知型别的EB病毒转化的B淋巴母样细胞 (Epstein Barr transformedBlymphoblastoidcellline ,EBV LCL)与同种异体外周血单个核细胞 (PBMC)共培养 ,激活同种异体抗原特异性细胞毒性T细胞 (cytotoxicityTcell,CTL) ,然后利用同位素释放法观察CTL对HLA I类表型不同的EBV LCL的杀伤活性。结果 :用EBV LCL 1刺激自身PBMC 1所诱导的CTL 1a,只能杀伤EBV LCL 1,而不能杀伤HLA I类表型不同的EBV LCL 2 ;但用EBV LCL 2刺激PBMC 1所诱导的CTL 1b ,却能有效杀伤HLA I类表型不同的EBV LCL 2。结论 :①MHC表型不同的免疫细胞之间可以发生相互作用 ;②TCR既不单独识别靶细胞表面的抗原肽 ,也不直接识别靶细胞表面的MHC分子 (MHC特异性抗原决定簇 ) ,而是识别MHC 抗原肽复合物的表面综合信息 ,后者可能是由MHC 抗原肽复合物表面的空间构象、电荷性质及其分布等信息所构成 ;③所谓CTL的特异性杀伤作用 ,是MHC 抗原肽复合物表面信息激活该信息特异性T细胞克隆的结果。