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基于条纹反射的类镜面三维面形测量方法 被引量：40
1
作者 刘元坤 苏显渝 吴庆阳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1636-1640,共5页
提出了一种基于条纹反射和相移技术的类镜面三维面形测量的新方法。首先在平板显示器上显示正弦条纹,然后用CCD相机分别记录由待测面和标准面反射的正弦条纹像,通过相移得到各自的相位分布,与标准面相位分布相比较得到待测表面起伏引起... 提出了一种基于条纹反射和相移技术的类镜面三维面形测量的新方法。首先在平板显示器上显示正弦条纹,然后用CCD相机分别记录由待测面和标准面反射的正弦条纹像,通过相移得到各自的相位分布,与标准面相位分布相比较得到待测表面起伏引起的相位变化。推导了相位变化量与待测表面梯度的对应关系,分别对待测面进行水平和垂直两个方向光栅相位测量,通过计算可得到梯度分布并由梯度分布恢复待测表面面形。同时初步分析了影响条纹反射技术测量精度的因素。测量中,光栅由计算机产生,可以实现精确的相移,而且可以方便地调节光栅的周期及方向,通过预设标记点来引导相位展开有效地解决待测面和标准面的条纹对应问题。实测了建筑用釉面瓷砖表面起伏,验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 光学测量 条纹反射 相移 面形重建 三维面形测量
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FBG细径形状传感器的应变传递和精度实验 被引量：21
2
作者 章亚男 范迪 +2 位作者 沈林勇 吴仲台 钱晋武 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1481-1491,共11页
细径形状传感器在医学上有多种潜在的应用,如乳腺肿瘤胸部穿刺针的定位、肠道内窥镜的形状显示、心脏血管导管的定位等,其形状重建和末端定位精度一直是研究者关心的主要问题之一。为了提高光纤光栅形状传感器的形状重建精度,本文研究... 细径形状传感器在医学上有多种潜在的应用,如乳腺肿瘤胸部穿刺针的定位、肠道内窥镜的形状显示、心脏血管导管的定位等,其形状重建和末端定位精度一直是研究者关心的主要问题之一。为了提高光纤光栅形状传感器的形状重建精度,本文研究了沿基材母线等间隔分布的FBG形状传感器的应变传递规律并对其进行实验验证。此形状传感器利用环氧树脂胶将FBG封装至镍钛合金丝表面,形成FBG形状传感器的基材-黏结层-光纤-黏结层的四层复合材料结构。根据光纤光栅传感器应变传递力学简化模型,推导出相应的平均应变传递率公式;分别研究光纤至基材中心距、黏结层长度、厚度和弹性模量对光纤光栅传感器平均应变传递率的影响。实验结果表明,封装后的光纤光栅传感器平均应变传递率在有效范围内随着基材长度的增加而增加,黏结层外径的增加对其影响不大,验证了理论模型的可用性。将应变传递率引入形状重建中,改进了FBG形状传感器的形状重建算法,末端相对定位精度由原来的3.5%提高到2.7%。 展开更多
关键词 光纤传感 光纤光栅 应变传递 形状重建
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非正交FBG柔杆空间形状重构误差分析及标定 被引量：20
3
作者 娄小平 陈仲卿 +1 位作者 庄炜 祝连庆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期386-393,共8页
为了提高FBG柔杆空间形状感知系统的重构精度,提出了一种利用3根FBG阵列、具有温度补偿特性的非正交FBG柔杆检测方法。在分析传感系统的误差组成、产生原因的基础上,建立仿真模型得到了各组成误差分别对系统空间形状重构精度的影响,得... 为了提高FBG柔杆空间形状感知系统的重构精度,提出了一种利用3根FBG阵列、具有温度补偿特性的非正交FBG柔杆检测方法。在分析传感系统的误差组成、产生原因的基础上,建立仿真模型得到了各组成误差分别对系统空间形状重构精度的影响,得出减小安装角度误差是提升精度的关键。利用待标定参数与标定方向与实际检测方向夹角大小相关的原理,给出了一种修正安装角度误差的标定方法。经过实验证明,该方法使得系统形状重构最大相对误差降为0.25%,为高精度的三维形状感知系统提供了可靠的检测方法。 展开更多
关键词 光纤光栅 非正交曲率 形状重构 标定误差 标定方法
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渐进式内窥镜形状的感知和重建 被引量：14
4
作者 钱晋武 郑庆华 +2 位作者 张伦伟 沈林勇 章亚男 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第5期518-524,共7页
给出并分析了一种内窥镜镜体形状感知系统,特别是给出了曲率传感头的检测原理,及介入装置和控制子系统的设计。将中心波长为1539.234nm和1538.882nm的两根布拉格光纤光栅(FiberBraggGrating)封装在细径基材上,构成直径为3mm应变测量传... 给出并分析了一种内窥镜镜体形状感知系统,特别是给出了曲率传感头的检测原理,及介入装置和控制子系统的设计。将中心波长为1539.234nm和1538.882nm的两根布拉格光纤光栅(FiberBraggGrating)封装在细径基材上,构成直径为3mm应变测量传感器。在介入装置作用下,传感器沿内窥镜活检钳道按平均速度30mm/s间歇式推进,并在介入过程中,每隔50mm等间隔距离采样传感器上的Bragg波长变化值,推算出各点的应变和空间曲率信息。最终运用基于离散点曲率信息的空间曲线拟合方法重建内窥镜镜体的空间形状。实验结果表明:系统原理的可行性,对圆形实验模型的测试表明,传感器插入1000mm后其末端在x、y和z方向上的误差分别为0.5mm、0.8mm和-3.4mm。同时也表明:介入人体的肠道内窥镜形状显示可极大地提高内窥检查安全性。 展开更多
关键词 内窥镜 光纤光栅 介入机构 形状重建
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基于逆向有限元法的变形机翼鱼骨的变形重构 被引量：14
5
作者 张科 袁慎芳 +1 位作者 任元强 徐跃胜 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期244-254,共11页
变形监测技术能够为自适应变形机翼的变形控制系统提供参考信息,是保证结构安全性以及优化结构的运行性能的重要手段。传统的基于光学成像的变形测量方法已经不能满足自适应智能结构的实时变形监测的要求。由于变形机翼表面受气动载荷影... 变形监测技术能够为自适应变形机翼的变形控制系统提供参考信息,是保证结构安全性以及优化结构的运行性能的重要手段。传统的基于光学成像的变形测量方法已经不能满足自适应智能结构的实时变形监测的要求。由于变形机翼表面受气动载荷影响,不便于直接在变形机翼蒙皮表面布置应变传感系统,目前还没有针对鱼骨结构这种真实复杂机翼结构的变形重构研究,大多针对机翼翼型的变形重构研究是将整个机翼简化成简单的翼形板、梁结构。针对上述问题,本文首次以真实复杂变形机翼主承力结构——鱼骨为研究对象,提出了一种基于逆向有限元(iFEM)算法与位移分段叠加思想结合的变形监测方法,根据Mindlin板变形理论建立四节点逆向壳单元,采用应变传感系统测得鱼骨结构表面应变分布作为算法输入,然后基于最小二乘变分方程求解结构应变场和位移场之间的传递函数,重构鱼骨结构的变形形状,为反演机翼翼型的变形形状提供方法。针对真实自适应变形机翼的主要承力构件开展了变形实验,实验结果表明,机翼鱼骨在分别偏转5°、10°、15°的情况下,逆向有限元法能准确重构鱼骨变形形状,验证了基于逆向有限元法的变形重构方法在真实自适应变形机翼结构变形重构研究中的有效性和准确性。 展开更多
关键词 结构变形监测 变形重构 逆向有限元算法 自适应智能结构 变形机翼
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光纤光栅曲线重建算法中的曲率连续化研究 被引量：14
6
作者 肖海 章亚男 +1 位作者 沈林勇 钱晋武 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期993-999,共7页
在医疗内窥镜形状检测方面,传感器的定位精度对病灶的诊断和手术方案的制定起到了关键性的作用。本文在基于利用大长度的光纤光栅曲率传感器进行形状重建的方法上,对抛物、正弦和反正切形式下的理论曲线和实际曲线弧段中的曲率连续化方... 在医疗内窥镜形状检测方面,传感器的定位精度对病灶的诊断和手术方案的制定起到了关键性的作用。本文在基于利用大长度的光纤光栅曲率传感器进行形状重建的方法上,对抛物、正弦和反正切形式下的理论曲线和实际曲线弧段中的曲率连续化方法进行了优化性研究,提出了三次样条曲率连续化方法。经过实验数据分析得出在算法优化后,对接近光纤光栅弯曲极限的实际曲线弧段中,X、Y方向上使用三次样条曲率连续化法后的坐标点平均拟合精度能够相对提升4.8%和2.2%,成功对二维曲线重建进行了精度改进。同时,曲线的重建响应时间为19 ms,能够满足实时性要求。 展开更多
关键词 光纤光栅 形状重建 曲率连续化 算法优化
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智能内窥镜的形状重建和可视化方法研究 被引量：13
7
作者 沈林勇 肖海 +2 位作者 钱晋武 杨吕剑 章亚男 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2725-2730,共6页
利用磁场等方法进行腔道形状检测的内窥镜显形技术,通常是根据空间离散点位置来重建空间形状曲线,必须借助复杂的设备,成本较高。本文介绍了一种基于光纤光栅形变测试技术的智能内窥镜形状重建和可视化的方法,实现了基于曲率的曲线形状... 利用磁场等方法进行腔道形状检测的内窥镜显形技术,通常是根据空间离散点位置来重建空间形状曲线,必须借助复杂的设备,成本较高。本文介绍了一种基于光纤光栅形变测试技术的智能内窥镜形状重建和可视化的方法,实现了基于曲率的曲线形状重建技术,并且具有硬件系统原理简单的特点,易于实现,对开发具有形状显示功能的智能内窥镜具有重要意义。本文主要内容包括了基于离散曲率的平面和空间曲线重建方法、典型曲线的实例验证、基于光纤光栅传感器的曲率检测方法、以及平面和空间实际形状检测的试验结果。 展开更多
关键词 内窥镜 形状重建 曲线拟合 曲率 光纤光栅
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植入光纤光栅的软体驱动器形状传感研究 被引量：11
8
作者 高东 孟凡勇 +2 位作者 宋言明 孙广开 祝连庆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期155-163,共9页
软体机器人由于具有柔顺性和适应性等特点,在外科手术和狭窄空间等方面具有无可比拟的优势,为了实现微创手术等狭小空间中软体驱动器的姿态传感监测,提出基于植入式光纤光栅的柔性传感方法,首先将光纤布拉格光栅(FBG)植入在软体驱动器中... 软体机器人由于具有柔顺性和适应性等特点,在外科手术和狭窄空间等方面具有无可比拟的优势,为了实现微创手术等狭小空间中软体驱动器的姿态传感监测,提出基于植入式光纤光栅的柔性传感方法,首先将光纤布拉格光栅(FBG)植入在软体驱动器中;然后在软体驱动器的不同弯曲状态下,通过实验测试分析FBG点的光谱、波长漂移量和曲率等信息,利用3次样条插值等算法实现软体驱动器的三维形状拟合重构。实验结果表明,驱动器实际弯曲角度和重构算法之间的误差不足4.5%,传感器重复性的偏差指数不足7%。所提出的基于植入式光纤光栅的柔性传感方法可以实现软体机器人的姿态传感监测,在医疗外科手术领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 软体驱动器 光纤布拉格光栅 形状重构 传感监测
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基于直线段提取及其参数化的矩形重构方法研究 被引量：5
9
作者 王振宁 钱东海 陈振华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第18期77-80,共4页
文章根据矩形目标边缘二值图的特点,提出一种基于直线段提取及其参数化的矩形目标重构方法,实现矩形目标位姿参数高精度快速求取。该文提出的矩形目标重构方法主要分两步进行:首先从矩形目标边缘图像的二值图中提取出所有直线段,并将直... 文章根据矩形目标边缘二值图的特点,提出一种基于直线段提取及其参数化的矩形目标重构方法,实现矩形目标位姿参数高精度快速求取。该文提出的矩形目标重构方法主要分两步进行:首先从矩形目标边缘图像的二值图中提取出所有直线段,并将直线段参数化;其次由参数化的直线段提取出近似矩形,再由近似矩形重构出精确的目标矩形,并计算其位姿参数。该文提出的算法可应用于机器人装配及目标跟踪中。 展开更多
关键词 直线提取 参数化方法 形状重构 位姿参数求取
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用地震解释结果重构地质界面或地质体 被引量：7
10
作者 张剑秋 张福炎 李敏 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期69-75,共7页
用地震解释结果重构地质界面或地质体是地震解释成果三维可视化工作中一个最关键的环节。本文提出了适合于地震解释结果数据特点的最近邻优先法三角片曲面几何重构算法并以实例说明了其实际应用效果。
关键词 地震解释 地震勘探 重构地质界面 地质体
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引入曲率与角度校正的柔性机构三维形状多芯光纤重构方法 被引量：9
11
作者 吕佳豪 董明利 +2 位作者 何彦霖 孙广开 周康鹏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期112-118,共7页
为提高柔性机构三维位形参数光纤测量精度,提出了基于曲率与角度校正的多芯光纤三维形状重构方法。通过引入方向角和曲率校正系数,改进了柔性三维形变多芯光纤重构算法;利用准分子激光器和相位掩膜法制备了多芯光纤光栅传感阵列,建立了... 为提高柔性机构三维位形参数光纤测量精度,提出了基于曲率与角度校正的多芯光纤三维形状重构方法。通过引入方向角和曲率校正系数,改进了柔性三维形变多芯光纤重构算法;利用准分子激光器和相位掩膜法制备了多芯光纤光栅传感阵列,建立了多芯光纤三维形状重构实验系统;实验测量了不同曲率比例因子下的形状重构误差,分析了曲率与角度校正前后形状重构误差;通过对应变进行了三次样条插值,并对方向角和曲率进行了校正,得到了形状重构误差平均值为0.74 mm、最大值为1.64 mm;利用校正后的多芯光纤传感系统进行三维螺旋形变重构实验,得出重构精度提高了10.2%。研究结果表明,基于曲率与角度校正的多芯光纤三维形状重构方法具有更高精度,在柔性机构三维位形实时监测中具有应用前景。 展开更多
关键词 形状重构 柔性机构 光纤布拉格光栅 多芯光纤
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基于二维曲率数据的空间曲面形态重构算法 被引量：8
12
作者 张合生 朱晓锦 +2 位作者 李丽 李明东 刘凯宁 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1035-1046,共12页
面向航空航天器关键板状结构形态变化主动监测研究领域,以一种表面正交网状粘贴电阻应变片的柔性悬臂板结构为实验模型,提出了一种基于二维曲率数据的空间曲面形态重构算法.首先,基于分布式应变片网络检测结构表面双向正交应变信息,并... 面向航空航天器关键板状结构形态变化主动监测研究领域,以一种表面正交网状粘贴电阻应变片的柔性悬臂板结构为实验模型,提出了一种基于二维曲率数据的空间曲面形态重构算法.首先,基于分布式应变片网络检测结构表面双向正交应变信息,并将结构测点应变信息转化为曲率数据;其次,在板面建立由空间曲线阵列组成的正交曲线网,在正交曲线网上建立运动坐标系;然后,利用给定的边界条件和节点曲率信息计算节点坐标,同时利用两个正交曲率的耦合关系,对正交两个方向坐标系进行坐标变换,实现节点坐标的递推运算;最后,构建了实验模型结构和可视化实验平台,并进行实验验证与算法比较分析.实验结果表明,本文所提形态重构算法有效可行,不仅可精确实现结构纯弯形态重构,同时对扭转形态具有优良的重构效果. 展开更多
关键词 柔性板状结构 二维曲率 正交曲线网 空间曲面 形态重构
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一种新型地下管线方位测量与重建方法 被引量：7
13
作者 袁少杰 沈林勇 +1 位作者 钱晋武 章亚男 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期551-556,共6页
在非开挖管道的探测中,由于管线的绝对位置难以测量,管道中心线的形状重建是一个关键性问题.提出了一种根据管道中心线在离散点上切线的空间方向角进行平面和空间形状重建的方法,通过两相邻离散点之间的空间位置关系,建立递推方程,以此... 在非开挖管道的探测中,由于管线的绝对位置难以测量,管道中心线的形状重建是一个关键性问题.提出了一种根据管道中心线在离散点上切线的空间方向角进行平面和空间形状重建的方法,通过两相邻离散点之间的空间位置关系,建立递推方程,以此将管道中心线形状重建出来.通过仿真算例验证该方法的重建误差在2%以内.同时也介绍了基于此测量方法的地下管线检测系统中传感头的设计,并进行了相应的实验,获得了良好的效果. 展开更多
关键词 地下管线探测 形状重建 切线方向角
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基于特征与形貌重构的轴件表面缺陷检测方法 被引量：8
14
作者 冯毅雄 李康杰 +2 位作者 高一聪 郑浩 谭建荣 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期427-434,共8页
针对轴件表面缺陷机器视觉检测方法中的水渍残留误检率高和人工复检效率低问题,提出一种基于特征与形貌重构的轴件表面缺陷检测方法.对轴件工业高速线扫描图像进行预处理,基于改进的阀值迭代算法完成图像分割,通过去除背景、噪点和干扰... 针对轴件表面缺陷机器视觉检测方法中的水渍残留误检率高和人工复检效率低问题,提出一种基于特征与形貌重构的轴件表面缺陷检测方法.对轴件工业高速线扫描图像进行预处理,基于改进的阀值迭代算法完成图像分割,通过去除背景、噪点和干扰提取缺陷图像.建立基于曲线簇包络轮廓的轴件表面缺陷特征模型,结合分割图像各连通域的面积、面积占比、粗短度训练逻辑回归分类器,对凹坑、裂纹和麻点等轴件表面典型缺陷进行识别,并结合图像深度信息进行缺陷形貌重构,消除水渍等伪缺陷,提高轴件表面缺陷检测鲁棒性.实验结果表明,所提出的轴件表面缺陷检测方法有效,具有较高的缺陷识别率和鲁棒性能,平均识别时间为3.69 s,缺陷轴加权识别率为98.86%,可以对3类典型缺陷和水渍进行准确识别. 展开更多
关键词 轴件表面缺陷 缺陷特征提取 形貌重构 缺陷分类
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基于形态重建的高分辨率遥感影像城市道路提取 被引量：7
15
作者 杨先武 韦春桃 +1 位作者 李彩露 吴平 《地理科学》 CSCD 北大核心 2011年第8期917-921,共5页
高分辨率遥感影像中,城市道路表现为局部灰度近似、宽度变化缓慢的狭长区域。根据城市道路这些形态特性,提出基于形态重建的道路提取方法。先对原始遥感影像作增强处理,突出影像边缘信息,用Otsu自动阈值分割法对增强处理后的图像进行初... 高分辨率遥感影像中,城市道路表现为局部灰度近似、宽度变化缓慢的狭长区域。根据城市道路这些形态特性,提出基于形态重建的道路提取方法。先对原始遥感影像作增强处理,突出影像边缘信息,用Otsu自动阈值分割法对增强处理后的图像进行初步分割;再根据图像中各要素的形态特征构建不同的标记图像,分别对原图像进行形态重构,将道路和建筑物等分别生成新的图像模块;对形态重构生成的道路模块进行轮廓提取和细化,提取出道路轮廓和中心线。实验结果表明,该方法能有效地从高分辨率遥感影像中提取出城市道路网。 展开更多
关键词 遥感影像 道路提取 OTSU分割 形态重建
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鼻内镜自体鼻中隔软骨在鼻骨骨折外形重建的优势探讨
16
作者 叶锦华 钟凯邦 +1 位作者 吴伟霞 郑涛 《中国医学文摘（耳鼻咽喉科学）》 2024年第1期7-9,3,共4页
目的探讨鼻内镜自体鼻中隔软骨在鼻骨骨折复位外形重建中的应用优势。方法收集我院耳鼻喉科2018年3月至2022年4月接诊62例鼻骨骨折外观明显畸形患者临床资料,进行回顾性分析研究。其中,30例传统鼻骨骨折闭合性复位患者作为对照组,32例... 目的探讨鼻内镜自体鼻中隔软骨在鼻骨骨折复位外形重建中的应用优势。方法收集我院耳鼻喉科2018年3月至2022年4月接诊62例鼻骨骨折外观明显畸形患者临床资料,进行回顾性分析研究。其中,30例传统鼻骨骨折闭合性复位患者作为对照组,32例鼻内镜自体鼻中隔软骨填充及鼻骨骨折复位患者作为观察组。对比观察两组患者的外观满意度、鼻通气功能、生活质量。结果两组患者术前外观满意度、鼻通气功能、生活质量比较,差异无统计学意义,P>0.05;术后随访,观察组患者外观满意度评分高于对照组,各项鼻通气功能优于对照组,生活质量评分低于对照组,差异有统计学意义,P<0.05。结论鼻内镜下自体鼻中隔软骨用于鼻骨骨折外形重建中,可有效改善患者鼻外观,提升鼻通气功能,提高患者生活质量,有推广价值。 展开更多
关键词 鼻内镜 鼻中隔软骨 自体软骨 鼻骨骨折 外形重建
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打破“ 以偏概全” :新时代我国小学全科教师培养的样态重构 被引量：2
17
作者 马一先 张万朋 《教师教育研究》 北大核心 2023年第2期105-112,共8页
小学全科教师的培养问题是近年来教师教育研究的一个重要话题。本文认为,在新时代建设教育强国的背景下,当前小学全科教师的培养在内涵理解、机制设计以及实践路径等三大方面均存在着一定程度的偏差。为了扭转这种“以偏概全”的误区,... 小学全科教师的培养问题是近年来教师教育研究的一个重要话题。本文认为,在新时代建设教育强国的背景下,当前小学全科教师的培养在内涵理解、机制设计以及实践路径等三大方面均存在着一定程度的偏差。为了扭转这种“以偏概全”的误区,文章在系统分析“三大偏差”的表现及其产生的具体原因的基础上,从高质量教育发展战略下的认识理解重构、育人机制改革情境下的机制设计重构、教师专业发展新格局下的实践路径重构三方面提出了纠偏的解决方案,力图更好地诠释新时代小学全科教师培养的新样态。 展开更多
关键词 小学全科教师 全科教师培养 样态重构
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基于NSGA-Ⅱ传感位置优化的曲面重构及误差补偿方法
18
作者 尚秋峰 张晓旭 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期26-36,共11页
通过优化光纤布拉格光栅形状传感技术中传感点位置和补偿重构结果来提高薄层合金板三维形状重构精度。通过ANSYS workbench建立合金板仿真模型,提取应变和位移模态振型,根据模态置信准则、转换矩阵稳定性和模态振型相似性分别设计了三... 通过优化光纤布拉格光栅形状传感技术中传感点位置和补偿重构结果来提高薄层合金板三维形状重构精度。通过ANSYS workbench建立合金板仿真模型,提取应变和位移模态振型,根据模态置信准则、转换矩阵稳定性和模态振型相似性分别设计了三个目标函数,采用快速和精英机制的多目标遗传算法优化传感器位置。将镍钛合金板弯曲成不同曲率半径的弧形,利用光纤布拉格光栅中心波长漂移量和线性插值算法计算得出不同形状下的结构应变,重构合金板形状,均方根误差和最大误差相较于单目标优化算法分别减小30%和15%。利用粒子群优化径向基函数神经网络算法拟合误差与位移的关系实现误差补偿,均方根误差和最大误差比无补偿时分别减小了90%和70%,最大相对百分比误差仅为5%,提高了三维形状重构算法精度。 展开更多
关键词 光纤传感 光纤布拉格光栅 粒子群优化径向基函数 形状重构 模态法 多目标优化 误差补偿
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基于光纤传感技术的海洋立管形态重构研究
19
作者 梁磊 徐其伟 +1 位作者 赖先宇 骆丙铈 《光电子．激光》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期828-835,共8页
海洋立管是海洋工程中的重要结构,为了确保立管的正常工作,本文提出了利用弱光纤布拉格光栅传感光缆完成立管形态重构的方法,并利用有限元仿真实验进行了验证。首先将传感光缆按照背负式管道的形式沿立管轴向安装,基于Frenet-Serret框... 海洋立管是海洋工程中的重要结构,为了确保立管的正常工作,本文提出了利用弱光纤布拉格光栅传感光缆完成立管形态重构的方法,并利用有限元仿真实验进行了验证。首先将传感光缆按照背负式管道的形式沿立管轴向安装,基于Frenet-Serret框架设计了立管的形态重构算法;然后构建了立管监测有限元模型,求解并提取了多种变形情况下传感光缆内部应变数据,结合算法完成了立管的三维形状重建;最后对形态重构误差进行了分析和计算。结果表明,设计的立管形态重构方法的尾端误差控制在1.7%以内。该方法的立管形态重建效果较好,监测形式简单,具有一定工程应用价值。 展开更多
关键词 弱光纤布拉格光栅 形态重构 曲率 挠率 有限元
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一种新型的内窥镜三维形状重构与定位算法 被引量：6
20
作者 易新华 钱晋武 +2 位作者 张伦伟 沈林勇 章亚男 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期55-60,共6页
本文在研究智能内窥镜显示系统前提下,提出了一种新的内窥镜形状重构算法以及内窥镜前端的定位方法。在不改变内窥镜结构的情况下,将FBG(fiber bragg grating)传感器阵列内置于内窥镜钳道中,通过测得内窥镜中FBG传感器波长的变化来推导... 本文在研究智能内窥镜显示系统前提下,提出了一种新的内窥镜形状重构算法以及内窥镜前端的定位方法。在不改变内窥镜结构的情况下,将FBG(fiber bragg grating)传感器阵列内置于内窥镜钳道中,通过测得内窥镜中FBG传感器波长的变化来推导内窥镜任一点相对于内窥镜末端点的位姿,从而利用曲线拟合的方法重构出整个内窥镜的形状以及对前端的定位。受安装条件的限制,FBG传感器检测单元封装在SMA(shape memory alloy)合金丝上的真实位置与理论位置有较大的误差。为了减少安装精度对整个形状重建的影响,对传感器安装误差进行了分析以及对形状重构算法进行了修正。实验结果表明内窥镜前端的位置精度提高到了4.5 mm。 展开更多
关键词 内窥镜 形状重建 定位精度 FBG
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