基于超材料结构的宽频带高频光声信号定向传输模型设计

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作者 任时磊 杨鹏 +2 位作者 张重庆 韩建宁 桂志国 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第21期9053-9060,共8页

为了解决高频光声信号在传输过程中存在损耗严重等问题对光声成像技术应用的限制,在声学超材料结构上设计了一种用于实现宽频带高频光声信号定向传输的模型,通过COMSOL Multiphysics软件进行了模型建立,并进行了仿真测试。测试结果表明... 为了解决高频光声信号在传输过程中存在损耗严重等问题对光声成像技术应用的限制,在声学超材料结构上设计了一种用于实现宽频带高频光声信号定向传输的模型,通过COMSOL Multiphysics软件进行了模型建立,并进行了仿真测试。测试结果表明模型对200~1000 kHz的高频声波均有良好的定向传输效果,具备良好的宽频带定向低损耗传输特性,可以很好地解决高频声波传输过程中容易产生的声能损耗问题。以700 kHz的光声信号为例,研究了光声信号在模型中的传输特性。研究表明该模型在传输高频声波的过程中,能够达到很好的局域声场增强的效果,该模型可以满足光声成像技术在应用过程中的高频信号传输的需求。 展开更多

关键词 超材料 光声成像 光声信号 宽频带 定向传输

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基于Faster-RCNN的自然环境下苹果识别 被引量：2

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作者 石展鲲 杨风 +2 位作者 韩建宁 郭鑫 曹尚斌 《计算机与现代化》 2023年第2期62-65,共4页

针对苹果园中存在的果实相互重叠、枝叶干扰以及复杂背景等问题,本文提出Faster-RCNN一种改进的模型。该模型通过增强Mosaic数据,使得识别小物体目标果实能力得到提升,同时,对Faster-RCNN结构中的锚框进行优化,优化后的锚框能更好地检... 针对苹果园中存在的果实相互重叠、枝叶干扰以及复杂背景等问题,本文提出Faster-RCNN一种改进的模型。该模型通过增强Mosaic数据,使得识别小物体目标果实能力得到提升,同时,对Faster-RCNN结构中的锚框进行优化,优化后的锚框能更好地检测出距离相机较远的目标果实,以及使用Soft NMS算法对密集区域的识别效果进一步得到改进。通过对300幅未参与识别的自然环境下的苹果图像进行验证,验证结果表明:召回率为91.44%,准确率为93.35%,F1值为92.38%,每幅图像的检测可在0.2 s内完成。改进后的算法鲁棒性得到增强,能够满足在自然环境下对苹果果实的识别工作。 展开更多

关键词 Faster-RCNN Mosaic数据增强 目标识别 Soft NMS算法

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共线外差干涉系统相位特性及应用研究

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作者 韩香伶 张志伟 +2 位作者 韩建宁 程俊伟 史瑞忠 《光学与光电技术》 2023年第2期20-25,共6页

针对信号调制与传输特点,设计搭建了一种由两个不同驱动频率声光调制器组成的外差干涉系统,双路光强调制避免了由声光调制引起的衍射级次混叠和频移漂移等影响,采用双路调制最后输出由两个+1级衍射光干涉形成的拍频信号,消除了级间干扰... 针对信号调制与传输特点,设计搭建了一种由两个不同驱动频率声光调制器组成的外差干涉系统,双路光强调制避免了由声光调制引起的衍射级次混叠和频移漂移等影响,采用双路调制最后输出由两个+1级衍射光干涉形成的拍频信号,消除了级间干扰;同时系统良好的共线性和对称性,极大地减小了外界环境噪声对测量精度的影响,提高了检测精度。基于折射率改变引起的相位变化信息进行检测及处理,通过测量不同百分比浓度的溶液,并对系统的相位特性进行了研究,提出一种溶液浓度检测的新方案,并对激光漂移和调制强度对测量系统的影响进行了分析。实验结果表明,该检测系统能够较好地通过对信号相位差改变信息的处理完成对溶液浓度的检测,在0.1%~0.5%范围内,最大相对误差约为8.0%,为光外差干涉溶液浓度测量系统小型化设计和制造提供了参考。 展开更多

关键词 相位调制 共线外差干涉 信号处理 溶液浓度 声光调制器

原文传递

基于HMRF的改进Kmeans脑肿瘤分割算法

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作者 马瑜涓 韩建宁 +2 位作者 史韶杰 曹尚斌 杨志秀 《计算机与现代化》 2023年第3期1-5,共5页

为了解决磁共振成像脑部肿瘤区域出现误识别及对脑MRI图像中的肿瘤部位分割时出现的不确定性等问题,提出一种改进的Kmeans算法与隐马尔可夫随机场模型(HMRF)相结合的分割方法,对脑肿瘤图像实现精准分割。首先将Kmeans算法的欧氏距离替... 为了解决磁共振成像脑部肿瘤区域出现误识别及对脑MRI图像中的肿瘤部位分割时出现的不确定性等问题,提出一种改进的Kmeans算法与隐马尔可夫随机场模型(HMRF)相结合的分割方法,对脑肿瘤图像实现精准分割。首先将Kmeans算法的欧氏距离替换成曼哈顿-切比雪夫距离并用改进后的Kmeans算法对待分割图像进行初始参数估计和初始分割,然后通过HMRF理论获得图像的空间信息,并结合EM算法对聚类中心进行更新,获得更为准确的聚类中心,从而提高算法的分割性能。实验结果表明,该方法具有良好的脑部肿瘤分割性能效果,其中Dice系数和Jaccard系数的平均值分别达到了0.9289和0.8725。 展开更多

关键词 脑肿瘤分割 Kmeans算法 HMRF EM算法 聚类中心

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基于超材料结构的表面波滤波性能优化机理 被引量：2

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作者 杨鹏 武京治 +3 位作者 唐帅 韩建宁 赵荣荣 贺瑜 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第18期8-14,共7页

声表面波( SAW)滤波器在现代生产生活与军事中有着广泛的应用。SAW 滤波器制造成本比较高,成本与性能的性价比比较低。为了推动 SAW 滤波器的应用发展,需要进一步提升其性能。利用声学超材料结构设计新型 SAW 滤波器基片,可以有效提高 S... 声表面波( SAW)滤波器在现代生产生活与军事中有着广泛的应用。SAW 滤波器制造成本比较高,成本与性能的性价比比较低。为了推动 SAW 滤波器的应用发展,需要进一步提升其性能。利用声学超材料结构设计新型 SAW 滤波器基片,可以有效提高 SAW 滤波器的滤波性能,并有效改善现有滤波器在带宽控制方面的问题。利用声学超材料设计了一种新的SAW 滤波器基片。这种基片相较于现有产品,不仅成本比较低廉,在信号处理等性能方面也有比较大的优化。研究结果对SAW 滤波器的应用和声表面波滤波性能的优化有着重要的意义,有很好的现实价值。 展开更多

关键词 声学超材料 声表面波 滤波

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基于COMSOL的声表面波声场调控仿真

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作者 唐帅 韩建宁 温廷敦 《云南师范大学学报（自然科学版）》 2018年第5期39-43,共5页

声表面波(SAW)如今被广泛应用于微流控技术,为了满足多尺度、多功能的微流控需要,在压电基底材料不变的情况下,利用COMSOL有限元软件仿真探究了声学微结构对SAW芯片的声场调控特性,实现了SAW芯片表面声场强度的增益及声场区域的调控.

关键词 声表面波 微流控 声场调控 声学微结构 压电基底

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基于声子晶体的点声源的完美成像分析

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作者 李珍霞 许丽萍 +1 位作者 温廷敦 韩建宁 《云南师范大学学报（自然科学版）》 2018年第2期60-64,共5页

基于声子晶体的负折射效应以及多重散射理论,研究了实现点声源完美成像的方法及过程,并利用有限元法在COMSOL软件中给吸收体设定与激光照射一样的激励源,进行了模拟探究,得到完美成像的仿真结果.

关键词 声子晶体 负折射 完美成像 多重散射

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光声信号亚波长成像分辨率的分析与实现

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作者 唐帅 温廷敦 韩建宁 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第36期160-165,共6页

为提高光声成像的亚波长分辨率,探究了光声信号产生的机理,并对其亚波长分辨率进行了傅里叶分析,发现普通正折射率透镜难以对携带诸多物质细节信息的倏逝波进行成像,通过COMSOL Multiphysics有限元模拟软件对声学超透镜进行建模和仿真,... 为提高光声成像的亚波长分辨率,探究了光声信号产生的机理,并对其亚波长分辨率进行了傅里叶分析,发现普通正折射率透镜难以对携带诸多物质细节信息的倏逝波进行成像,通过COMSOL Multiphysics有限元模拟软件对声学超透镜进行建模和仿真,结果发现在该声学透镜对声波的调控作用下,倏逝波在近场区域能够实现较好的成像效果,在对样品进行制备与测试后,实验与仿真效果基本吻合,证实了该声学透镜的实用性。 展开更多

关键词 声子晶体 光声成像 负折射率 声透镜

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双层柱状结构对声表面波芯片的声场调控仿真

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作者 唐帅 梁辰 +2 位作者 许丽萍 温廷敦 韩建宁 《云南师范大学学报（自然科学版）》 2019年第5期46-52,共7页

通过将双层柱状微结构加工在SAW芯片表面,在COMSOL有限元仿真软件下实现了声波在结构内部的单点聚焦以及多极局域效应,并得出了结构尺寸与声波频率的对应关系.

关键词 超构材料 声表面波 声场调控 局域共振

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编码结构的高频声场屏蔽效应研究

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作者 周致宇 秦佳杰 +4 位作者 吴昱澎 徐凯晖 纪欣芮 刘煜 韩建宁 《云南师范大学学报（自然科学版）》 2019年第3期44-48,共5页

设计了一种基于编码结构的圆柱体空腔,在墙体透射与隔声理论分析和物理建模的基础上,利用有限元分析,发现该结构能对空气中的高频声场进行有效的隔离,当外部声压较高时,模型内部声压仅为极低,且外部声压约为内部声压25倍.同时发现,当入... 设计了一种基于编码结构的圆柱体空腔,在墙体透射与隔声理论分析和物理建模的基础上,利用有限元分析,发现该结构能对空气中的高频声场进行有效的隔离,当外部声压较高时,模型内部声压仅为极低,且外部声压约为内部声压25倍.同时发现,当入射激励在不同位置时,其被屏蔽的区域也不同,可以拓展至实现特定区域的声屏蔽功能. 展开更多

关键词 声波屏蔽 编码结构 宽频带 高频声场

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CO_2声光调制驱动源电路设计

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作者 杨鹏 韩建宁 《电脑与电信》 2018年第5期4-6,共3页

以CO_2声光调制器为基础,设计频率为40MHz的声光调制器匹配的驱动源电路。通过正弦波振荡器皮尔斯电路产生幅度、频率稳定且可调的正弦信号,运用高频三极管2SC2786作为缓冲电路,选取SCM-1芯片设计混频电路提取中频信号,最后采用MHW6222... 以CO_2声光调制器为基础,设计频率为40MHz的声光调制器匹配的驱动源电路。通过正弦波振荡器皮尔斯电路产生幅度、频率稳定且可调的正弦信号,运用高频三极管2SC2786作为缓冲电路,选取SCM-1芯片设计混频电路提取中频信号,最后采用MHW6222功放芯片对中频信号进行高频低噪声功率放大。实验的结果表明,CO_2声光调制器驱动源完全满足声光调制器的正常工作要求。 展开更多

关键词 正弦波振荡器 混频器 射频信号 驱动源

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