一、利用相关分析原理分析被测物的相变问题（论文文献综述）
王煦[1]（2021）在《基于数字剪切散斑干涉术的温度应力测量研究》文中提出温度应力测量长期以来都是现代测量领域中的重要课题,在许多领域都有着十分重要的应用场景。传统的温度应力测量方法存在诸多不足之处,或测量精度不高,或属于接触式测量,或结构复杂、可靠性差,无法很好地满足温度应力测量的需求。针对现有温度应力测量方法的不足,本文提出了一种基于数字剪切散斑干涉术（Digital shearing speckle pattern interferometry,DSSPI）的新型温度应力测量方法。相比现有的温度应力测量方法,该方法能够实现多个温度应力分量的实时、同时测量,同时具备非接触、全场测量、抗干扰能力强、测量精度高、自适应能力强等特点。本文的主要工作及创新如下:（1）针对现有温度应力测量方法无法同时满足实时、全场、多分量、非接触测量的问题,本文提出了一种新的基于数字剪切散斑干涉术的温度应力测量方法。该方法测量精度高,实时性好,能够在不接触被测物的条件下实现对温度应力场的实时全场测量,还能够同时对多个应变矩阵分量进行测量,从而获得被测物应力矩阵各对应分量。（2）针对传统剪切散斑干涉测量在面内测量过程中需要以对称角度多次照明、多次采集的缺点,本文改进了剪切散斑干涉面内测量系统的照明光路,提出了一种面内分量测量的新方法。经实验验证,本文提出的新方法在保持原有方法同等测量精度的基础上,实现了面内分量测量过程的实时化,保证了面内分量测量与离面分量测量的同步进行,无须多次采集,优化了测量光路,简化了测量流程。（3）在上述多分量温度应力测量系统的基础上,为了解决传统的沃拉斯顿棱镜在高功率照明光下的背景噪声问题,本文进一步优化了剪切干涉光路,提出了一种新的以罗歇棱镜为基础的剪切装置。经实验验证,使用罗歇棱镜改进后的离面分量测量系统的最大相对测量误差为4%,而传统的以沃拉斯顿棱镜作为剪切装置的离面分量测量系统其最大相对测量误差为6%,证明了该系统能够降低由剪切光路造成的噪声问题,提高棱镜剪切干涉装置在高功率激光下的稳定性,并提高多分量测量系统的测量精度。（4）在上述多分量温度应力测量系统的基础上,针对光学干涉测量过程中易受干扰的问题,本文提出了一种适用于多分量剪切干涉测量系统的外差调制装置。该装置以铌酸锂晶体为核心,利用了晶体的电光效应,能够同时对被调制光场的两个偏振方向进行调制,对于前述多分量测量系统具有较好的适应性。经实验验证,在由被测物振动造成的噪声条件下,测量离面位移梯度的最大相对误差能够从无外差调制时的140%降低到小于6%,这证明了该外差调制系统确实能够提高系统的抗干扰能力。
高晨家[2]（2021）在《显微散斑干涉测量方法与技术的研究》文中提出显微散斑干涉测量技术将电子散斑干涉技术和显微成像技术相结合,是一种集光学、机械、电子、计算机技术于一体的测量技术。本文的研究目的是利用显微散斑干涉测量技术实现对微小尺寸器件的运动状态测量,针对微器件不同的运动方式（如位移、形变、振动等）,设计了相应的显微散斑干涉测量系统,实现了非接触、快速、实时、全场测量,测量精度可达十纳米级,在显微测量领域具有较大的应用潜力。本文对显微领域常见的测量方法进行了全面的资料查阅,对显微干涉测量技术的发展历程和研究现状进行了研究,通过比较各方法的优缺点,以及结合目前的测量需求,确定了将显微散斑干涉测量技术作为本文的研究方向。对该技术用到的多种关键算法进行了深入的研究,通过设计光路、引入外差技术、改进光路、提出测振算法等方式共完成了四种相应的测量实验。本论文的主要工作包括以下几个方面:（1）对显微散斑干涉测量技术的原理进行讨论。介绍了显微散斑干涉测量系统的光路结构,散斑的分布特点、尺寸大小和系统放大率对散斑的影响,以及散斑干涉图的记录条件、记录原理、干涉条纹提取方法。对处理干涉图像常用到的几项关键算法——相位提取算法、相位展开算法、图像预处理算法等进行了详细介绍。（2）针对微器件位移过程实时测量的问题,设计了一套基于Linnik显微结构的显微散斑干涉测量系统。使用该系统对微悬臂梁的单点位移和多点位移分别进行测量,并展示了利用图像预处理、相位信息提取和相位解包裹等算法从采集的时序散斑干涉图中提取出待测信息的具体过程。利用光栅尺和有限元分析软件Abaqus验证了测量结果的有效性,实现了对微悬臂梁的位移过程的实时、全场、非接触测量。（3）针对显微散斑干涉测量系统的抗干扰性问题,在显微干涉测量系统中引入外差技术,搭建了一套外差显微散斑干涉测量系统。利用铌酸锂晶体的双横向电场效应,结合晶体和1/4波片的传输矩阵对线偏振光的作用,获得了信号稳定、大小可调的外差载频,通过将测量信号加载到该外差载频上,可以有效避开环境噪声的干扰,提高系统的抗噪性。（4）针对上述系统存在的视场小的问题,开展了扩大测量视场的研究工作。设计了一套基于改进式马赫曾德结构的大视场显微散斑干涉测量系统。新的测量系统在保证较高分辨率的前提下,将视场范围由直径为2.4 mm的圆形区域扩大为6 mm×8 mm的矩形区域,并且新的测量系统能减小系统的反射相干噪声,保证较高的成像质量。（5）在实现了对微器件动态位移测量的基础上,为了实现对微器件振动的测量,本文在显微干涉测量技术的基础上引入正交相位分布方法,并提出相应的振幅算法,然后设计了一套显微散斑微振动测量系统。通过对镜面干涉和微器件粗糙表面干涉的测量证明了本文所提出方法的有效性。相比于常用的振动测量方法,本文提出的方法的实验装置和计算过程都要简便很多,并且测量过程不需要扫描,能够实现全场测量。最后,对论文的主要工作内容和研究成果进行了总结和展望。
石国强[3]（2021）在《玻璃基板表面高度信息获取方法的研究》文中提出大尺寸超薄玻璃基板是战略新兴产业-电子信息显示产业最重要的基础材料之一,其生产过程中出现高度变化过大的问题,导致信息显示器件关键组件的缺陷,直接影响所显示图形的质量,甚至造成次品和废品的产生。因此,针对玻璃基板表面高度信息获取方法的研究就至关重要。目前主要采用非接触式测量,其中光谱共焦技术因在测量中具有快速性、准确性高等特点得到更多的关注。本文提出基于光谱共焦测量原理的玻璃基板表面高度信息获取的方法,通过理论分析和软件仿真,设计出一套光谱共焦测量系统,同时利用CCD相机采集光谱图像来替换光谱仪,作为测量系统的图像采集,为光谱共焦系统后续的研究做好基础。本文主要通过以下几点进行研究:（1）对光谱共焦系统理论进行详细研究,对影响系统性能的主要因素进行分析。针对光学系统中各个部件进行分析,选择合理的硬件,设定光学设计指标。针对关键元件-色散物镜进行仿真,得到的色散大小为500μm,并拟合得到波长与轴向高度的关系。（2）为了有利于系统集成化以及降低系统成本,使用彩色CCD相机代替传统的光谱仪,作为光谱图像采集装置。针对图像光谱中心像素点RGB数值与波长之间的关系难以直接转换的问题,提出颜色转换模型。通过公式将RGB数值换算为XYZ颜色模型,再通过XYZ颜色模型中色度坐标与波长的对应关系,提出利用BP神经网络进行数据处理,建立测量精度更高的数学模型。（3）采用设计的光路进行玻璃基板表面高度信息获取系统的搭建。首先,验证了不同位置处对应光谱图像的颜色不一致。然后,针对已有的数据对二者进行BP神经网络预测,拟合结果表明,BP神经网络拟合精度高。同时选用特定波长的滤光片对数学模型进行验证,得到预测波长的平均绝对误差不超过0.6 nm。并将预测波长带入波长与轴向高度的拟合公式,剔除较大误差之后,得到系统测量高度位置绝对误差不超过1.4μm,范围500μm,满足工业的微米级测量精度要求。
耿道双[4]（2021）在《基于微波技术的急性紧张性痛觉脑活动信号的检测与识别方法研究》文中进行了进一步梳理探索并揭示痛觉脑活动的神经机制是获取更多的脑疾病诊断方法和治疗手段的一个具有挑战性的科学问题,尤其对神经性疼痛的早期预警和诊断非常重要。早期的痛觉脑活动检测方法如脑电图、脑磁图、血氧水平依赖功能磁共振成像技术和正电子发射断层扫描技术等。这些方法一定程度上改善了痛觉的检测和监测,为脑疾病的监控和治疗带来了发展契机。然而这些方法还存在一些技术难点,有的时间或空间分辨率低,有的设备昂贵、检测成本高或对人体有放射性伤害等,给院前预警和痛觉脑信号的精准识别带来了困难。微波检测技术因其不受时-空分辨率的限制、便携和低成本的特点,近年来逐渐受到国内外学者的关注,被广泛用于脑中风、脑肿瘤和失眠症等院前检测方面的研究。基于微波检测技术的优势,本文以急性紧张性痛觉脑活动为研究对象,从微波频率变化对痛觉神经元活动的影响、痛觉脑活动的检测和信号识别方法方面,开展了深入而广泛的研究。本文的研究内容和主要研究结果概述如下:1)利用微波能够调节脑活动功能区放电频率的特性,开展微波辐射对脑电相对功率变化影响的研究。根据微波辐射与脑动力学之间的关系,建立一种微波频率与动态痛觉脑电频带功率变化以及源定位关系的测试方法,寻找最佳微波测试频率。通过计算动态脑电频带相对功率的变化和对比源定位的影响,验证不同微波频率与痛觉脑功能区神经元放电频率的抑制/激活关系。结果表明,微波辐射能够改变脑电功率的变化,痛觉源活动会随着微波频率的变化而增强或减弱,且5GHz微波测试效果最佳。另外,对比微波传输信号与痛觉脑电信号的波形图及频谱图,利用线性相关分析方法,计算出微波传输信号与脑电信号之间的相关系数,验证了微波检测痛觉脑活动的可行性。2)提出了一种熵结合机器学习的方法识别微波传输信号中的痛觉信息。根据微波传输信号的时序变化特点,提出了基于波动的多尺度色散熵和基于频域变化的功率谱香农熵作为表征“无痛”和“痛”信号复杂度的特征。利用经验模态分解和变分模态分解提取两种疼痛类别信号的熵,采用基于互信息的最小冗余最大相关准则和主成分分析算法进行特征选择和降维,选取浅层机器学习模型对特征数据集进行训练和分类,分析特征提取算法、特征选择算法的分类性能。结果表明,熵对于区分具有不同复杂度的痛觉信号效果显着,基于变分模态分解结合最小冗余最大相关准则获取的特征数据具有更高的分类准确率、灵敏度、特异性、阳性预测值,分类策略表现更优,对于提高微波检测的识别性能具有重要价值。3)提出一种多类型复合特征的微波痛觉脑活动识别方法。在“无痛”和“痛”二分类任务的基础上,使用小波包分解、变分模态分解两种算法独立或叠加的方式,提取相对能量变化、精细复合多尺度色散熵、精细复合多尺度模糊熵和基于Burg算法的自回归模型系数作为识别无痛和痛的复合特征。采用浅层机器学习分类策略,评价复合特征的性能。结果显示,叠加的特征提取算法能够获得更大的识别能力,更有可能从信号中捕捉到的大脑非线性动态,且随机森林的分类策略更优,结果更稳定。该方法进一步优化了痛觉脑活动信号的识别率。4)提出了基于深度神经网络的疼痛强度特征表示与识别方法。借助小波包变换极佳的频带细分识别能力,利用多尺度熵、不同深度的卷积神经网络和不同层结构的长短时记忆网络的特征提取和分类模型,结合现有的浅层机器学习模型,设计了七种特征提取和识别模型。结果表明,卷积神经网络的特征提取模型,明显改善了中度疼痛和深度疼痛难以区分的情况,相比较多尺度熵特征模型,分类性能提高3%以上。而对于分类性能,卷积神经网络和长短时记忆网络要比浅层机器学习方法,分类准确率、精确率更高,尤其是双向长短时记忆网络。该方法解决了疼痛强度脑信号复杂的特征工程计算成本,同时增强了不同等级疼痛信号的识别能力。本文提出的微波检测方法依靠其不受时间分辨率和空间分辨率限制的优势,以其安全、低成本、方便快捷等优势使痛觉脑活动检测更加精确、及时和高效,对疼痛类型简单、快速、准确的检测具有重要应用价值。另外,运用先进的机器学习技术,挖掘脑活动数据中蕴含的信息,极大改善了痛觉和疼痛强度识别能力,为高精度的痛觉脑活动解析提供了科学基础和技术支持。
辛世杰[5]（2021）在《红外辐射基准载荷的高精度温控信息获取与处理技术》文中研究说明红外遥感技术是采集地球数据信息的重要技术手段,具有覆盖面积广、探测时间长、机动性强等诸多特点,因而被广泛应用于农业生产、土地利用、国土资源管理、大气监测以及地质灾害检测和调查等各个领域。随着技术的不断进步,气候变化观测和数值天气预报等领域对红外遥感数据提出了更高要求,特别是气候变化观测要求来自红外遥感载荷的测量数据不确定度水平优于0.1K,其10年内的稳定性要求优于0.04K。要实现如此高定量化水平的目标,不仅需要稳定可靠的红外探测设备,还需要高精度的在轨红外辐射源。其中红外探测设备的正常运行需要载荷为其提供稳定的工作环境温度,而辐射源的定标性能更是与其温度直接相关。基于上述重大应用需求,本课题研究设计了红外辐射基准载荷的高精度温控信息获取与处理系统。通过对红外辐射基准载荷的系统组成进行分析,选定其中对温控需求最高的红外辐射源作为本课题设计系统的主要控制研究对象,并研究了其基本架构及溯源链路。针对红外辐射源中的各项核心组件的需求进行了分析,并分配了该辐射源的温度不确定度。在空间应用中,由于电子器件老化及其性能易受环境温度波动的影响,现有的温度测量方法会出现非线性标定性能劣化的问题,导致测量结果出现偏差。本课题在阻值比率测温方法的基础上,提出了一种新的多参考阻值比率测温方法,实质上是将铂电阻与参考电阻的比率限定在较小的范围内,减小了当铂电阻阻值远离参考电阻阻值时,电路非线性对测温结果所造成的影响。将该方法电路与目前测温水平较高的单参考阻值比率测温电路置于恒温箱中进行比较实验,实验结果表明,在5℃～45℃的环境温度下,本方法的最大测量误差约为0.004℃,而单参考阻值比率测温电路的最大测量误差约为0.03℃。因此,该方法基本解决了非线性标定劣化的问题,无需载荷对其进行精密温控,减轻了载荷的热控成本,在环境温度变化剧烈场合中的非线性标定劣化程度更小,更加适合环境温度变化剧烈的应用场景。测量领域常用数字均值滤波器来降低测量噪声,但同时也会造成信号的失真,引入不确定度,现有滤波器评价工具难以对该滤波器对测量结果的影响进行量化。为解决该问题,本课题提出了一种数字均值滤波器不确定度评定方法,通过对温度缓变对象的温度变化率分布函数进行建模,利用该模型模拟生成温度测量序列并将其输入至滤波器中,最后利用不确定度A类评定方法来进行不确定度计算。对黑体实物进行了实验分析,得到了不确定度与采样周期、均值数目的关系曲线,该评定方法为数字均值滤波器设计提供新的考虑方向。针对红外辐射源升降温控制系统进行了热力学模型研究,提出了基于TEC散温器及驱动电压双反馈模型。相较于基于TEC驱动电压的单反馈模型而言,双反馈模型的优点在于考虑了TEC散温器温度波动对温度控制的干扰,可实现干扰的超前控制。设计了基于最长循环周期线性移位寄存器序列的温控系统模型辨识方案,采用增广最小二乘法对系统模型参数进行了辨识与分析,得到该红外辐射源升降温控制系统在制冷及加热模式下的精确数学模型。针对红外辐射源温控系统模型大时滞、非线性、参数时变的特点,研究并设计了一种简化变论域模糊PID控制器,该控制器在保证变论域优点的基础上,删减了变论域中输入变量论域变换的过程。将该控制器与普通变论域模糊PID控制器、模糊PID控制器、PID控制器进行对比实验,仿真实验表明:在不同温度控制幅度下,该控制器均无超调量,而其他控制器的超调量从3.44%至6.70%不等,同时该控制器的稳定时间也要优于其他控制器。为模拟天基应用环境,于在轨真空状态中对红外辐射源温控系统样机进行了性能测试,其温控范围为-20℃～60℃,温度稳定性优于0.027K,温度均匀性优于0.072K;对空间基准红外辐射源在10m处的亮温不确定度进行了评定,其扩展不确定度优于0.143K（k=2）。对样机上微型镓相变固定点的相变温度进行了测量,可根据该相变温度对红外辐射源上铂电阻进行校准,满足ITS-90国际温度标准定义,使得红外辐射源温度具备在轨溯源能力,对提高红外辐射基准载荷的定量化水平具有重要意义。本课题研究成果支撑了航天红外遥感温度量值溯源关键技术研究及应用项目,该项目获得了2020年度中国计量测试学会科学技术进步应用研究类一等奖。
杨啸[6]（2021）在《二硫化钼薄膜的导热性质及热整流效应研究》文中进行了进一步梳理在能源利用中热传递的控制和管理是一个关键的目标和方向,而固态器件热管理中一个重要的研究内容就是热整流现象。本文的研究内容就是围绕硫化钼薄膜导热性质和热整流效应开展的。首先,为了测量二硫化钼薄膜的导热系数,本文开展了适用低维材料导热系数测量方法研究,搭建了相应实验台,并采用标准的微米铂丝进行了系统校准。结合自主研制的微纳悬空探测器,利用该系统测量了一种单根纳米竹节状聚合物材料,其极低的导热系数表明该材料是一种新型的保温材料。通过理论计算得到,该聚合物纳米管的外径和孔径的比例是决定隔热性能的关键因素。较小的外径和较大的孔径导致较小的导热系数和较好的隔热性能。结合理论计算及实验分析,验证了该测量系统对微纳材料导热系数测量的适用性。其次,通过PMMA转移二维材料的方法成功地将单层二硫化钼样品转移到悬空微电极上。实验获得了该样品的正反两个方向的面向导热系数,并计算获得了单层二硫化钼的热整流系数。具有三种不同几何形态的单层二硫化钼的整流系数分别为10%～13%,11%～14%和69～70%。此外,采用理论模拟讨论热整流与几何不对称性（角度和间距）的依赖性。结果表明,单层二硫化钼热整流效应与其结构不对称成正相关性,夹角越大,热整流系数越大。接着,本文开展了二硫化钼薄膜导热性质及热整流效应与其层数的耦合关系研究。使用悬空微电极测量单层和多层二硫化钼薄膜的正反两向导热系数,并获得了热整流系数。研究了二硫化钼薄膜的导热性质及热整流效应与厚度、不对称性及温度的耦合关系。结果表明,单层二硫化钼薄膜的导热系数大于多层薄膜的导热系数,且多层导热系数随温度和层数的增加而降低。而热整流系数随角度的增加而增加,并且几乎不受温度和层数的影响。最后,本文根据二硫化钼相转变的性质研究了两相的导热性质及热整流效应。通过使用悬空微电极原位测量相同样品的1T和2H相的导热系数,进而获得硫化钼薄膜导热及热整流效应与相态、角度及温度的依赖关系。结果表明,随着温度的升高,1T和2H二硫化钼的导热系数均降低,1T相的导热系数略大于2H相。另外,热整流系数与相态没有明显的相关性,而是和它们的不对称结构正相关。在此基础上,本文提出了一种热整流器及热晶体管的设计方法,并给出相应的热流输出特性曲线。通过调控样品的相态、外形尺寸及结构不对称性可以有效控制热流的方向及大小,实现热流的定向及定量管理控制。
潘艳娟[7]（2021）在《基于条纹投影的植物三维重建和叶片分割技术研究》文中研究指明植物表型是最直观反映植物特征的信息,在遗传育种、生长研究及环境因素影响等研究中起到重要作用,随着成像系统的迅速发展和计算机性能的大幅度提高,植物叶片三维形貌恢复受到了广泛关注,然而分析的结果受人为、测试方法和工具干扰较大,传统研究通常会损害到植物本体,因此研究如何实现非接触测量下高精度、高效率、低成本的作物叶片三维形貌测量具有重要意义。植物表型是指在从植物器官到冠层的不同组织构成上（包括植物的生长结构、组成以及影响产量相关）的复杂性状。植物叶片在大多数植物器官中所占比例最大,是植物体内用于光合作用的活性物质的主要组成部分,叶片的形态、纹理或颜色的变化反映了其是否受到生物胁迫或非生物胁迫。将计算机智能发展应用于农业,实现对叶片的自动分割、识别和分类,得到的结果可以起到快速预警的作用,有助于提高农作物的产量和农产品的质量。通过调研,国内外智能农业的应用现状以及将二维和三维计算机视觉在植物叶片表型方面的研究,结合植物表型生长复杂且多叶片相重叠的问题,提出基于结构光技术对植株三维重建与叶片表型参数方面的研究,实现对植物形态结构的可视化描述和植物表型分析,有助于高通量植物的遗传育种、灌溉施肥和生理生态等方面的研究,具有重要的研究价值和应用前景。本研究首先搭建基于条纹光栅投影的植物叶片三维形貌测量平台。通过对结构光成像原理的了解,针对植株三维重建与叶片分割的需求,选择模块体积较小、视场范围比较适中的投影仪和具有较高的成像质量的相机作为系统的主要部件。同时将三维重建代码进行封装,设计出一套基于MATLAB软件设计的植物叶片三维测量系统的GUI操作界面,为后续图像采集、测量与分析提供工具。为实现三维表型无差测量,研究了条纹投影中的相位编码算法和双频相位展开算法,对相位展开中存在的展开误差进行分析。针对传统相位展开算法求解绝对相位中,由于随机噪声、摄像机和投影仪离焦等因素的影响造成的条纹阶次检测误差,基于两种时间相位展开法,结合截断相位性质提出了两种不同的改进方法,开展了模拟实验和试验验证。将传统方法与改进算法进行结果对比,证明了本文提出的方法在一定程度上解决了相位展开误差问题,为高精度的叶片三维测量提供了解决方案。最后,基于条纹投影技术的植株三维重建与叶片分割试验。对多频算法和相位编码算法进行相位展开的原理分析,分别对多叶片、单个叶片进行三维形貌恢复。在此基础上,结合相移不变性,改变投影的条纹顺序来求取不同组的包裹相位,并根据求取的包裹相位上存在的两类奇异特征点,利用梯度算子求取其跳变点的方法,对求得的结果进行交集运算,再对其进行连通域标记分割,获得单个叶片分割。在单个叶片成功分割基础上,再计算单个叶片面积,建立由网格法求得的面积与本文中校正后的叶片面积间的线性关系。本文围绕光学测量技术,在条纹投影技术的植株三维重建与叶片分割方面展开了研究,对系统设计、相位展开误差、叶片三维形貌恢复、植物表型参数计算进行了实验分析,通过仿真和真实实验验证了本文方法的有效性,为实现非接触测量下高精度、高效率、低成本的作物叶片三维形貌测量提供技术支撑。
王乐[8]（2021）在《线结构光钢轨轮廓全断面测量技术研究》文中提出线结构光钢轨轮廓全断面测量技术基于三角测量原理,通过结构光传感器获取钢轨的轮廓数据,并与标准钢轨轮廓配准,从而得到被测钢轨的垂直磨耗量和侧面磨耗量等参数,这些参数不仅可以用来掌握钢轨的服役状态,也可以指导钢轨打磨作业,是铁路运营维护的重要手段。该测量技术具有高速、高精度和非接触的特点,是国内外钢轨廓形动态检测的主流方式。然而,在现场应用中,由于成像质量易受干扰、系统标定误差、轮廓拼接误差和曲线段轮廓测量误差等因素的存在,影响了钢轨轮廓测量精度,因此,降低这些因素的干扰,实现钢轨轮廓全断面的高精度测量是本文的研究重点。本文的主要内容和创新成果如下:（1）针对铁路钢轨轮廓全断面测量系统仿真研究领域的空白现状,提出了基于Zemax的钢轨轮廓全断面测量系统仿真模型。从图像采集模块、系统标定模块和轮廓测量模块三个角度依次建模。该仿真模型具备图像采集功能、系统标定功能和钢轨轮廓全断面测量功能,能够准确模拟线结构光钢轨轮廓全断面测量过程,可以用于钢轨轮廓全断面测量的相关问题分析、实验验证和结果预测,为钢轨轮廓全断面测量系统的精度提升和可靠性评估提供了理论支撑。（2）针对现场应用中钢轨激光断面图像局部曝光异常问题,将偏振成像技术应用到钢轨轮廓测量系统中,提出了基于偏振融合的钢轨轮廓全断面成像方法,对钢轨轮廓全断面成像系统进行优化。通过光条信度评价构建了偏振分量图像融合算法,融合图像有效消除了钢轨激光断面图像出现的局部过曝和局部欠曝现象,图像质量得到明显改善。该方法有效克服了局部曝光异常问题对光条中心提取结果的影响,有利于提高复杂工况尤其是钢轨打磨后廓形检测精度和稳定性,确保廓形分析、对比以及评价的有效性,为提升钢轨轮廓全断面测量精度奠定了基础。（3）激光平面姿态缺乏有效评估方法,包括无法评估激光是否共面安装,以及激光平面与钢轨纵向是否垂直安装,这两种情况均会在系统标定时引入误差。针对前者,提出了基于平面靶标的激光平面可视化调整方法和基于平面靶标的钢轨纵向参数标定方法。通过三个平面靶标实时获取钢轨两侧激光平面的姿态信息,并通过平面法线夹角和平面距离构建激光共面评估方法,指导两个线激光器的共面调整操作。针对后者,通过平面靶标紧贴钢轨表面的形式获取钢轨纵向的方向向量,并利用钢轨纵向和激光平面法线的相关性建立激光平面与钢轨纵向的垂直度评估方法。通过这两个方法,将激光共面调整和组件安装等标定准备环节,从原来的具有精度低、实时性差和主观性特点的肉眼评估提升到具有精度高、实时性强和客观性特点的计算机视觉评估,从而降低了系统标定时引入的标定误差。该方法为钢轨轮廓测量系统的精度提升和可靠性评估提供了理论依据,为后续的测量系统标定和误差修正工作奠定了基础。（4）针对激光不共面安装导致的钢轨轮廓测量误差,提出了基于投影变换的激光不共面误差修正方法。利用钢轨纵向参数和世界坐标系原点建立与钢轨纵向垂直的辅助平面,通过将钢轨两侧半断面轮廓投影到辅助平面上,完成激光不共面误差修正。该方法在保证钢轨轮廓全断面测量精度的前提下,不需要钢轨左右两侧激光平面精确共面,只需大致对齐即可,大大降低了组件加工精度要求和现场安装环境要求,避免了现场繁琐、费时的激光平面精调过程。（5）为了解决曲线段钢轨轮廓测量误差较大的问题,提出了两种误差修正方法,分别是基于虚实结合的钢轨轮廓测量误差修正方法和基于双线结构光的钢轨轮廓测量误差修正方法。在第一种方法中,利用实际测量轮廓和辅助平面姿态参数生成虚拟钢轨,由虚拟钢轨与实际钢轨的重合度构建优化目标函数,求解最优辅助平面,将实际测量轮廓投影到最优辅助平面上,完成轮廓修正。在第二种方法中,利用第一激光平面实际测量轮廓和辅助平面姿态参数生成虚拟钢轨,并利用第一激光平面和第二激光平面的实际测量轮廓和两个平面姿态参数生成辅助钢轨,由虚拟钢轨和辅助钢轨的重合度构建优化目标函数,求解最优辅助平面,将实际测量轮廓投影到最优辅助平面上,完成轮廓修正。两种方法从三维的角度得到了与钢轨纵向垂直的平面,为钢轨轮廓测量误差分析与修正相关方面的研究工作提供了一种新的解决问题的思路。
梁鹏远[9]（2021）在《面向非金属材料缺陷检测的平面电容传感器设计与优化研究》文中认为作为一种新型的无损检测手段,平面阵列电容层析成像技术备受人们的关注。它具有反应迅速,成本低,非侵入性等优点。其主要依靠平面阵列电容获取被测物场的介电常数改变,从而测得改变的电容值并传递给PC端进行成像处理。平面阵列电容层析成像起步较晚,虽发展迅速,但目前在获取数据进行成像后,成像效果并不理想,在成像结果中经常出现误判、漏判、被测物边缘模糊、背景杂乱等现象。因此,本文通过创新测量方式以及优化平面阵列结构的方法,对解决平面阵列电容层析成像的成像质量问题展开了研究。首先,针对现有平面阵列电容成像过程复杂,引入无关数据过多导致干扰结果的问题,提出使用原始电容值直接反映被测物尺寸信息的测量方法。经过对电容层析成像原理的分析与研究确定使用两电极直接测量被测物信息。在此方法中以一对电极为基础,用扫掠测量的方式获得电容数据,将电容数据归一化处理后,引入特殊点的概念直接反映被测物底面边长信息。此外,对影响该方法测量的移动步长,电极宽度,极板间隙宽度等因素进行了研究并得出相应的结论。其次,为使测量结果可视化,针对现有平面阵列电极成像结果背景杂乱、图像质量差的问题,提出了在平面阵列电容传感器中使用差分屏蔽电极结构替代原有极间屏蔽结构的方法。在对新型平面屏蔽结构进行仿真模拟后得出结论:在平面阵列电容层析成像中,差分屏蔽电极可以替代原有的极间屏蔽电极结构,并且在使用差分屏蔽电极结构后得到的数据更加稳定,成像质量也得到了提升。最后,为了进一步优化采用差分屏蔽电极结构的平面阵列电极传感器的成像效果,提出将正交匹配追踪算法运用到最后的成像环节,经过对图像误差和图像相关系数的计算得出该算法可提高差分屏蔽平面阵列电容的成像质量。
崔得位[10]（2021）在《高温电涡流传感器感应探头的设计与优化》文中认为航空发动机长期工作在高温高压和剧烈振动的环境中,容易发生疲劳裂纹和严重磨损,因此对其叶尖间隙和振动幅度等参数的监测十分重要。涡流检测技术具有测量范围大、分辨率和灵敏度高、能在恶劣环境下长期工作的优点,在无损检测领域具有广阔的应用前景。但是,目前的电涡流传感器感应探头在高温下存在变形大、电磁特性失效以及品质因数和灵敏度低的问题,针对这些问题,主要研究如下:（1）分析了高温下涡流检测的原理,设计了一种感应探头结构。通过对涡流传感器基本工作原理进行分析,建立了系统的等效电路模型,并以此为基础推导出探头阻抗与温度、位移的一一映射关系。分析一般探头不适用于高温环境的原因,根据小尺寸、高电感和高品质因数的要求将感应探头设计为多层平面螺旋结构。采用空气芯作为感应探头的磁芯,解决铁氧体作为磁芯时高温失效和测量精度低的问题,并且根据有限元仿真结果确定了探头线圈的形状和材料。（2）研究了感应探头阻抗特性的影响因素,优化了探头的结构参数并进行实验制作。首先通过COMSOL电磁场仿真分析激励源频率、被测物尺寸和电磁特性对探头阻抗特性的影响规律。然后利用Solid Works和COMSOL建立求解模型进行参数化分析,并且结合遗传算法建立数学优化模型,以提高灵敏度和线性度为目标优化线圈的外径、匝数、线宽和厚度等参数。最后研究LTCC工艺并根据实验测量结果对打孔、丝网印刷和烧结等关键工艺进行优化,得到最终的感应探头实物。测量结果表明:感应探头的结构尺寸满足设计要求,线圈线径误差小于5%,相对位置误差小于10μm,探头整体电气性能优良。（3）根据性能要求搭建实验平台并进行了性能测试。搭建实验平台测试探头的阻抗特性和位移特性,实验平台主要分为信号采集和测试系统,位移控制系统和被测目标三部分。测量频率、被测物尺寸、电磁特性和位移对探头输出阻抗的影响,结果表明探头在低频时显现电感特性,自谐振频率为1.8MHz,在1MHz的工作频率下品质因数为17.65,测量范围可达5mm,阻抗模灵敏度为16.8Ω/mm。搭建高温实验平台,将探头在600℃下放置4h恢复至常温后测量其结构和阻抗参数,与之前结果对比表明探头的结构和电气性能未发生明显改变。在200℃、300℃和500℃的高温下测量探头的阻抗特性,结果显示高温下探头阻抗的变化趋势与常温相同,验证了高温下测量位移的可行性。
二、利用相关分析原理分析被测物的相变问题（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、利用相关分析原理分析被测物的相变问题（论文提纲范文）
（1）基于数字剪切散斑干涉术的温度应力测量研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 传统温度应力检测方法 |
| 1.1.2 剪切散斑干涉术的发展历程 |
| 1.2 研究内容与论文结构安排 |
| 1.2.1 研究目标 |
| 1.2.2 研究内容 |
| 1.2.3 论文结构安排 |
| 2 剪切散斑干涉术的理论与有关技术 |
| 2.1 剪切散斑干涉术的光学原理 |
| 2.2 离面分量测量与面内分量测量 |
| 2.2.1 离面分量测量:垂直照明 |
| 2.2.2 面内分量测量:双光束照明 |
| 2.3 散斑干涉图样的图像处理算法 |
| 2.3.1 逆谐波均值滤波器 |
| 2.3.2 低通滤波器 |
| 2.4 相位复原算法 |
| 2.4.1 四步移相算法 |
| 2.4.2 傅里叶相位复原算法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 剪切装置改进与剪切量分析 |
| 3.1 剪切装置 |
| 3.1.1 迈克尔逊干涉仪 |
| 3.1.2 剪切棱镜:沃拉斯顿棱镜与罗歇棱镜 |
| 3.1.3 对比实验 |
| 3.2 剪切量 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 剪切散斑的温度应力测量 |
| 4.1 应力与温度应力的基本概念 |
| 4.1.1 应力与应变 |
| 4.1.2 温度应力与热传导方程 |
| 4.2 测量系统 |
| 4.2.1 光学系统 |
| 4.2.2 热载荷施加装置 |
| 4.3 实验数据与分析 |
| 4.3.1 有限元模型与理论值计算 |
| 4.3.2 数据分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 剪切散斑的多分量测量系统 |
| 5.1 多分量测量原理 |
| 5.1.1 传统多分量测量方法 |
| 5.1.2 改进后的多分量同时测量系统 |
| 5.2 实验装置与测量结果 |
| 5.2.1 多分量测量系统的实验装置 |
| 5.2.2 实验结果 |
| 5.3 面内分量测量与传统方法的对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 剪切散斑的多分量外差调制系统 |
| 6.1 电光调制器的基本原理 |
| 6.1.1 铌酸锂的电光效应 |
| 6.1.2 铌酸锂电光调制器 |
| 6.2 剪切散斑干涉中的外差调制 |
| 6.2.1 剪切外差干涉的理论分析 |
| 6.2.2 实验装置与测量结果 |
| 6.2.3 外差调制效果对比实验 |
| 6.3 多波长外差调制 |
| 6.3.1 实验装置 |
| 6.3.2 结果与分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文的创新性 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）显微散斑干涉测量方法与技术的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 适用于微结构的测量技术 |
| 1.2.1 接触式测量技术 |
| 1.2.2 非接触式测量技术 |
| 1.3 显微干涉测量技术的发展历程及研究现状 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 2 显微电子散斑干涉测量技术 |
| 2.1 显微电子散斑干涉基本原理 |
| 2.2 散斑干涉条纹的获取方法 |
| 2.3 相位提取方法 |
| 2.3.1 基于条纹的分析方法 |
| 2.3.2 基于相位的分析方法 |
| 2.3.3 多种相位提取方法之间的比较 |
| 2.4 相位展开算法 |
| 2.5 图像预处理及降噪 |
| 2.5.1 图像预处理技术 |
| 2.5.2 特定噪声及其消除方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 显微散斑动态干涉测量技术的研究 |
| 3.1 Linnik显微散斑干涉测量系统 |
| 3.1.1 激光光源 |
| 3.1.2 CCD探测器 |
| 3.1.3 显微物镜 |
| 3.1.4 测量系统 |
| 3.2 单点位移测量 |
| 3.3 有限元分析 |
| 3.4 整体位移测量 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 外差显微散斑干涉测量技术的研究 |
| 4.1 常规外差调制技术 |
| 4.2 外差干涉测量原理 |
| 4.3 测量光路 |
| 4.4 MEMS位移测量 |
| 4.5 噪声环境下的外差对比实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 大视场显微散斑干涉测量技术的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 原理 |
| 5.3 测量实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于正交相位的显微散斑微振动测量方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 理论基础 |
| 6.3 模拟仿真 |
| 6.4 实验 |
| 6.4.1 镜面干涉实验 |
| 6.4.2 散斑干涉实验 |
| 6.4.3 散斑干涉面测量 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）玻璃基板表面高度信息获取方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1. 课题研究背景、意义及来源 |
| 1.1.1. 课题来源 |
| 1.1.2. 课题研究背景及意义 |
| 1.2. 玻璃基板表面高度获取方法 |
| 1.2.1. 接触法 |
| 1.2.2. 非接触法 |
| 1.3. 光谱共焦技术的国内外研究现状 |
| 1.3.1. 光谱共焦技术的国外研究现状 |
| 1.3.2. 光谱共焦技术的国内研究现状 |
| 1.4. 本文的主要研究内容 |
| 2.光谱共焦玻璃基板高度信息获取系统原理分析 |
| 2.1. 光谱共焦位移测量原理 |
| 2.2. 光谱共焦位移传感器性能分析 |
| 2.2.1. 测量范围 |
| 2.2.2. 分辨率 |
| 2.2.3. 被测物允许的最大倾斜角度 |
| 2.3. 光谱共焦玻璃基板表面高度信息获取系统总体方案 |
| 2.4. 本章小结 |
| 3.光学系统设计及仿真 |
| 3.1. 测量系统 |
| 3.2. 系统硬件选型 |
| 3.2.1. 光学系统的性能指标 |
| 3.2.2. 光源选择 |
| 3.2.3. DMD的选择 |
| 3.2.4. 准直透镜的设计 |
| 3.2.5. 色散物镜的设计 |
| 3.2.6. 探测器 |
| 3.3. 光路仿真分析 |
| 3.4. 本章小结 |
| 4.光谱共焦高度信息获取系统的算法研究 |
| 4.1. 颜色模型的转换算法研究 |
| 4.2. 颜色模型 |
| 4.2.1. 工业颜色模型 |
| 4.2.2. 计算颜色模型 |
| 4.3. 颜色转换算法的选择 |
| 4.3.1. 基于BP神经网络的颜色模型转换 |
| 4.3.2. BP神经网络参数的选择 |
| 4.4. 本章小结 |
| 5.实验仿真及结果分析 |
| 5.1. 实验平台的搭建 |
| 5.2. 实验内容 |
| 5.2.1. 基于光谱图像的色度坐标及RGB数值获取 |
| 5.2.2. BP神经网络模型仿真 |
| 5.3. 实验验证及误差分析 |
| 5.3.1. 实验验证 |
| 5.3.2. 实验误差分析 |
| 5.4. 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1. 总结 |
| 6.2. 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）基于微波技术的急性紧张性痛觉脑活动信号的检测与识别方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词对照表 |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 背景及意义 |
| §1.2 研究现状 |
| §1.2.1 痛觉脑神经活动研究现状 |
| §1.2.2 微波检测技术国内外研究现状 |
| §1.3 本文主要研究内容及主要思路 |
| §1.3.1 课题研究内容与研究思路 |
| §1.3.2 论文结构 |
| §1.3.3 课题研究主要创新点 |
| §1.4 本章小结 |
| 第二章 微波检测脑活动的基本理论 |
| §2.1 微波的特点 |
| §2.2 微波检测大脑神经活动的原理 |
| §2.2.1 电磁波传输与脑功能部位激活的关系 |
| §2.2.2 脑功能区异常活动的微波检测原理 |
| §2.3 基于脑组织的微波散射原理 |
| §2.3.1 麦克斯韦方程组 |
| §2.3.2 脑组织介电性能 |
| §2.3.3 微波传输理论 |
| §2.4 微波检测方法 |
| §2.4.1 常见的微波检测技术 |
| §2.4.2 神经接口 |
| §2.4.3 微波传输信号的采集 |
| §2.5 信号处理方法 |
| §2.5.1 特征处理 |
| §2.5.2 模式识别与评价 |
| §2.6 本章小结 |
| 第三章 微波对痛觉脑节律的影响及对痛觉的检测 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 痛觉脑活动的微波辐射试验 |
| §3.2.1 微波辐射试验 |
| §3.2.2 数据采集及预处理 |
| §3.2.3 痛觉脑活动的微波检测试验 |
| §3.3 信号处理模型 |
| §3.3.1 痛觉EEG相对功率变化的计算 |
| §3.3.2 痛觉EEG源定位的成像方法 |
| §3.3.3 统计分析 |
| §3.4 试验结果 |
| §3.4.1 痛觉EEG相对功率变化结果 |
| §3.4.2 痛觉EEG的源成像结果 |
| §3.4.3 痛觉脑活动的微波检测结果 |
| §3.5 讨论 |
| §3.6 本章小结 |
| 第四章 熵特征表示的痛觉脑活动识别方法 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 试验设计 |
| §4.2.1 试验设计方案 |
| §4.2.2 数据采集与预处理 |
| §4.3 特征处理及分类 |
| §4.3.1 特征提取方法 |
| §4.3.2 熵特征的提取 |
| §4.3.3 特征选择与降维 |
| §4.3.4 分类性能的评价 |
| §4.4 试验结果 |
| §4.4.1 熵特征提取结果 |
| §4.4.2 痛觉的分类评价 |
| §4.4.3 特征处理性能的对比 |
| §4.5 讨论 |
| §4.6 本章小结 |
| 第五章 多类型复合特征表示的痛觉脑活动识别方法 |
| §5.1 引言 |
| §5.2 试验设计 |
| §5.2.1 试验设计方案 |
| §5.2.2 数据采集 |
| §5.2.3 数据预处理 |
| §5.3 信号处理方法 |
| §5.3.1 多类型复合特征的计算 |
| §5.3.2 分类性能的评价 |
| §5.4 试验结果 |
| §5.4.1 平均相对能量变化提取结果 |
| §5.4.2 复合多尺度熵提取结果 |
| §5.4.3 基于Burg算法的AR系数提取结果 |
| §5.4.4 痛觉脑活动的分类结果 |
| 5.5 讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 深度特征表示的疼痛强度识别方法 |
| §6.1 引言 |
| §6.2 疼痛强度的试验设计 |
| §6.2.1 试验设计流程 |
| §6.2.2 数据获取与预处理 |
| §6.3 基于WPT-RF模型的疼痛强度识别方法 |
| §6.3.1 基于WPT的熵测量特征提取 |
| §6.3.2 RF分类器的设计、训练与分类 |
| §6.4 基于WPT-CNN模型的疼痛强度识别方法 |
| §6.4.1 CNN构架的设计 |
| §6.4.2 CNN模型训练 |
| §6.5 基于WPT-LSTM模型的疼痛强度识别方法 |
| §6.5.1 LSTM网络结构 |
| §6.5.2 LSTM模型训练 |
| §6.6 性能的评价 |
| §6.7 特征提取与分类结果 |
| §6.7.1 WPT-RF模型的分类结果 |
| §6.7.2 WPT-CNN模型的特征提取以及分类 |
| §6.7.3 WPT-LSTM模型的分类结果 |
| §6.8 讨论 |
| §6.9 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| §7.1 工作总结 |
| §7.2 未来展望 |
| 主要参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间的主要研究成果 |
（5）红外辐射基准载荷的高精度温控信息获取与处理技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 遥感技术发展现状 |
| 1.1.2 在轨辐射定标技术瓶颈 |
| 1.2 在轨辐射定标基准源研究现状及技术难点 |
| 1.2.1 研究现状 |
| 1.2.2 技术难点 |
| 1.3 高精度温控技术研究现状及技术难点 |
| 1.3.1 研究现状 |
| 1.3.2 技术难点 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 第2章 红外辐射基准载荷的高精度温控应用需求研究 |
| 2.1 红外辐射基准载荷系统组成及分析 |
| 2.1.1 系统组成 |
| 2.1.2 高精度温控需求分析 |
| 2.2 空间红外基准辐射源基本原理 |
| 2.2.1 空间红外基准辐射源基本架构 |
| 2.2.2 空间基准载荷红外辐射源溯源链路 |
| 2.3 红外辐射源核心组件需求分析 |
| 2.3.1 温度测量组件 |
| 2.3.2 半导体制冷器及其散温组件 |
| 2.3.3 红外辐射源结构设计 |
| 2.3.4 绝热棉及多层绝热组件 |
| 2.3.5 微型相变固定点单元 |
| 2.4 不确定度分配 |
| 2.4.1 基本原理 |
| 2.4.2 空间基准载荷红外辐射源不确定度分配 |
| 第3章 面向红外辐射基准载荷应用的高精度测温技术研究 |
| 3.1 主流测温电路原理及局限性分析 |
| 3.2 测量电路非线性校正原理简介 |
| 3.3 基于电阻比率测温结构的多参考阻值比率测温方法研究 |
| 3.3.1 针对非线性误差问题的研究 |
| 3.3.2 针对铂电阻阻值计算不连续问题的研究 |
| 3.4 基于同激励源及同信号路径的可扩展式电阻阵列研究 |
| 3.4.1 工作原理 |
| 3.4.2 快速判定电阻区间算法 |
| 3.5 数字均值滤波器的不确定度评定方法研究 |
| 3.5.1 现有滤波器评价工具的局限性研究 |
| 3.5.2 温度测量系统信号模型的研究 |
| 3.5.3 典型温度信号序列的构建方法 |
| 3.5.4 数字均值滤波器的不确定度评定算法 |
| 3.5.5 黑体温度特性模型验证 |
| 3.5.6 均值滤波器的不确定度评定测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于多参考阻值比率结构的测控温系统电子学设计 |
| 4.1 低漂移高精度恒流源电路研究 |
| 4.1.1 恒流源电路基本原理及影响因素研究 |
| 4.1.2 低漂移高精度恒流源电路设计 |
| 4.2 测控温系统硬件设计 |
| 4.3 电路性能分析与实验 |
| 4.3.1 多参考阻值切换调节因子作用效果实验 |
| 4.3.2 温度测量稳定性等效实验 |
| 4.3.3 温度测量分辨能力等效实验 |
| 4.3.4 温度测量非线性标定劣化实验 |
| 4.3.5 温度测量电路校准与检定 |
| 4.3.6 热控驱动电路分辨能力实验 |
| 4.3.7 热控驱动电路输出稳定性实验 |
| 4.3.8 功率测量电路分辨能力实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 红外辐射源温控系统建模与研究 |
| 5.1 红外辐射源升降温控制系统热力学模型研究 |
| 5.1.1 半导体制冷器基本原理 |
| 5.1.2 红外辐射源温控系统的热力学模型研究 |
| 5.1.3 基于TEC散温器温度及驱动电压双反馈的模型研究 |
| 5.1.4 基于TEC驱动电压单反馈的模型研究 |
| 5.1.5 单反馈模型与双反馈模型的比较 |
| 5.2 红外辐射源温控系统模型辨识方法研究 |
| 5.2.1 基于最长循环周期线性移位寄存器序列的黑体温控系统模型辨识 |
| 5.2.2 基于增广最小二乘法的模型参数辨识 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 空间红外辐射基准源的温度控制技术研究 |
| 6.1 变论域模糊PID控制基本原理简介 |
| 6.2 针对输入变量的简化变论域研究 |
| 6.3 红外辐射源温控系统的控制器设计及其关键参数 |
| 6.3.1 模糊化和解模糊设计 |
| 6.3.2 模糊规则设计 |
| 6.3.3 模糊推理设计 |
| 6.3.4 基于简化变论域对模糊化环节的重设计 |
| 6.3.5 红外辐射源温控系统控制器关键参数 |
| 6.4 遗传算法对控制器关键参数的优化 |
| 6.4.1 基本原理 |
| 6.4.2 适应度函数设计 |
| 6.5 温控仿真结果 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 空间红外辐射基准源温控系统性能测试及评估 |
| 7.1 红外辐射源温控性能仿真实验 |
| 7.1.1 红外辐射源机械结构设计 |
| 7.1.2 辐射源温控性能仿真与分析 |
| 7.2 空间红外基准辐射源性能测试 |
| 7.2.1 短期稳定性及均匀性实验 |
| 7.2.2 温控曲线波动及异常扰动分析 |
| 7.2.3 长期稳定性及均匀性实验 |
| 7.2.4 微型镓相变固定点相变温度测量 |
| 7.2.5 相变温度随加热功率的变化关系研究 |
| 7.2.6 红外辐射源空腔发射率仿真 |
| 7.3 空间红外基准辐射源不确定度评定 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）二硫化钼薄膜的导热性质及热整流效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 二硫化钼薄膜导热现状 |
| 1.2.2 导热系数测量技术现状 |
| 1.2.3 低维材料热整流效应现状 |
| 1.2.4 二维薄膜转移方法现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第2章 测量原理与测量系统 |
| 2.1 测量原理 |
| 2.2 测量系统 |
| 2.3 系统校准及误差分析 |
| 2.3.1 系统校准 |
| 2.3.2 误差分析 |
| 2.4 悬空微电极制备 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 单层硫化钼薄膜导热性质及热整流效应 |
| 3.1 单层硫化钼的转移和表征 |
| 3.1.1 单层硫化钼的转移 |
| 3.1.2 单层硫化钼的表征 |
| 3.2 实验结果与分析 |
| 3.3 模拟计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多层硫化钼薄膜导热性质及热整流效应 |
| 4.1 多层硫化钼的表征 |
| 4.2 实验结果与分析 |
| 4.3 模拟计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 两相硫化钼的导热性质及热整流效应 |
| 5.1 两相硫化钼的相变实验和表征 |
| 5.1.1 硫化钼的相变实验 |
| 5.1.2 两相硫化钼的表征 |
| 5.2 实验结果与分析 |
| 5.3 热整流器设计 |
| 5.4 热晶体管设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论和展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 物性参数表 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）基于条纹投影的植物三维重建和叶片分割技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三维形貌测量技术研究现状 |
| 1.2.2 植物叶片研究现状 |
| 1.3 主要内容与技术路线规划 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要内容研究 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 三维形貌测量系统方案设计 |
| 2.1 光学测量技术分类 |
| 2.2 测量系统分析 |
| 2.2.1 测量系统硬件分析 |
| 2.2.2 测量系统软件分析 |
| 2.3 光栅投影三维形貌测量原理 |
| 2.3.1 测量系统光路 |
| 2.3.2 测量原理 |
| 2.4 相位解调 |
| 2.4.1 傅里叶变换法相位解调 |
| 2.4.2 相移法相位解调 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 相位展开算法 |
| 3.1 基于半周期矫正的相位编码算法 |
| 3.1.1 相位编码法原理 |
| 3.1.2 半周期校正算法 |
| 3.1.3 仿真实验 |
| 3.1.4 物体重建实验 |
| 3.2 改进的多频相位展开算法 |
| 3.2.1 双频相位编码法原理 |
| 3.2.2 条纹级次校正算法 |
| 3.2.3 仿真实验 |
| 3.2.4 物体重建实验 |
| 3.3 多个植物叶片三维测量实验 |
| 3.3.1 基于多频算法的叶片三维重建 |
| 3.3.2 基于相位编码算法的叶片三维重建 |
| 3.4 单个植物叶片三维测量实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于相位不变性的单叶片分割算法 |
| 4.1 叶片重叠特性研究 |
| 4.2 算法框架 |
| 4.3 算法具体步骤与内容 |
| 4.4 植物点云单叶片分割的实验过程 |
| 4.5 植物叶片表型分析 |
| 4.5.1 叶面积 |
| 4.5.2 误差校正 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 一、参加的科研项目 |
| 二、攻读本学位期间发表的学术论文 |
| 三、获得奖励 |
（8）线结构光钢轨轮廓全断面测量技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 线结构光测量技术 |
| 1.2.2 钢轨轮廓全断面测量技术 |
| 1.3 线结构光钢轨轮廓全断面测量技术目前存在的问题 |
| 1.4 研究内容及创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 1.5 论文组织结构图 |
| 2 线结构光钢轨轮廓全断面测量系统仿真研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 线结构光钢轨轮廓全断面测量原理 |
| 2.2.1 摄像机透视投影模型 |
| 2.2.2 线结构光测量数学模型 |
| 2.2.3 线结构光钢轨轮廓全断面测量原理 |
| 2.3 基于Zemax的线结构光钢轨轮廓全断面测量系统仿真模型 |
| 2.3.1 图像采集模块建模 |
| 2.3.2 系统标定模块建模 |
| 2.3.3 轮廓全断面测量模块建模 |
| 2.4 实验与讨论 |
| 2.4.1 仿真模型标定 |
| 2.4.2 仿真模型测量精度 |
| 2.4.3 仿真模型用途 |
| 2.5 小结 |
| 3 基于Scheimpflug成像条件和偏振融合的成像系统优化方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相关研究工作 |
| 3.2.1 传统钢轨轮廓全断面成像系统 |
| 3.2.2 Scheimpflug成像条件和偏振成像技术 |
| 3.2.3 传统成像系统存在的问题 |
| 3.3 成像系统优化方法研究 |
| 3.3.1 基于Scheimpflug成像条件的钢轨轮廓恒聚焦测量光路 |
| 3.3.2 基于偏振融合的钢轨廓形线结构光成像方法 |
| 3.4 实验与分析 |
| 3.4.1 Scheimpflug恒聚焦成像光路实验 |
| 3.4.2 钢轨激光断面图像偏振特性 |
| 3.4.3 融合图像光条中心提取结果 |
| 3.5 小结 |
| 4 基于平面靶标的激光平面姿态评估方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传统方法存在的问题 |
| 4.2.1 缺乏有效的激光共面评估方法 |
| 4.2.2 缺乏激光平面与钢轨纵向垂直度的评估方法 |
| 4.3 激光平面姿态评估方法研究 |
| 4.3.1 基于平面靶标的激光共面评估方法 |
| 4.3.2 基于平面靶标的钢轨纵向参数标定方法 |
| 4.4 实验与讨论 |
| 4.4.1 激光共面评估实验 |
| 4.4.2 钢轨纵向参数标定实验 |
| 4.5 小结 |
| 5 基于投影变换的激光不共面误差修正方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光共面程度与轨廓测量结果的关系 |
| 5.3 激光不共面误差修正模型与修正步骤 |
| 5.3.1 激光不共面误差修正模型 |
| 5.3.2 激光不共面误差修正步骤 |
| 5.4 实验与讨论 |
| 5.4.1 实验设计 |
| 5.4.2 实验结果 |
| 5.4.3 讨论 |
| 5.5 小结 |
| 6 曲线段钢轨轮廓测量误差修正方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 曲线段钢轨轮廓测量误差分析与修正 |
| 6.2.1 曲线段钢轨轮廓测量误差分析 |
| 6.2.2 基于虚实结合的曲线段钢轨轮廓测量误差修正模型 |
| 6.2.3 基于双线激光的曲线段钢轨轮廓测量误差修正模型 |
| 6.3 实验与讨论 |
| 6.3.1 基于虚实结合的曲线段钢轨轮廓测量误差修正方法验证 |
| 6.3.2 基于双线激光的曲线段钢轨轮廓测量误差修正方法验证 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）面向非金属材料缺陷检测的平面电容传感器设计与优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 电容成像技术的发展现状 |
| 1.2.1 圆筒型电容成像技术的发展现状 |
| 1.2.2 平面阵列电容成像技术的发展现状 |
| 1.3 电容成像技术的研究热点及存在问题 |
| 1.3.1 研究热点 |
| 1.3.2 存在问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 平面阵列电容层析成像机理及方案 |
| 2.1 平面阵列电容传感器的工作原理 |
| 2.2 平面阵列电容成像技术敏感场研究 |
| 2.2.1 敏感场的数学描述 |
| 2.2.2 电容层析成像的正问题 |
| 2.2.3 电容层析成像的逆问题 |
| 2.3 平面阵列电容系统的成像依据 |
| 2.3.1 线性反投影算法 |
| 2.3.2 Tikhonov正则化算法 |
| 2.3.3 Landweber迭代法 |
| 2.3.4 成像结果的分层处理 |
| 2.3.5 电容的归一化处理 |
| 2.4 面向异物检测的平面阵列电容成像系统介绍 |
| 2.4.1 平面阵列电容传感器 |
| 2.4.2 数据处理单元 |
| 2.4.3 图像重建单元 |
| 2.5 有限元分析法概述 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 平面电容传感器的设计 |
| 3.1 平面电极测量方法的提出及仿真研究 |
| 3.2 仿真设计的正确性验证 |
| 3.2.1 模型建立 |
| 3.2.2 材料及边界条件设定 |
| 3.2.3 网格划分及计算 |
| 3.3 移动步长对结果的影响 |
| 3.4 极板间间隙宽度的影响 |
| 3.5 极板宽度的影响 |
| 3.6 测量方向的确定 |
| 3.7 测量被测物厚度 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 平面阵列电容传感器的优化 |
| 4.1 传感器结构介绍 |
| 4.1.1 平面阵列电容传感器结构 |
| 4.1.2 采用差分屏蔽电极结构的平面电容传感器 |
| 4.2 平面差分屏蔽电极原理分析 |
| 4.3 差分屏蔽电极结构的电场分析 |
| 4.4 平面差分屏蔽电极的模拟验证 |
| 4.5 图像误差和相关系数计算 |
| 4.6 差分屏蔽电极与测量电极间距离对探测深度的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于差分屏蔽电极结构的平面阵列电容传感器算法研究 |
| 5.1 正交匹配追踪算法概述 |
| 5.2 正交匹配追踪算法步骤详述 |
| 5.3 成像结果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（10）高温电涡流传感器感应探头的设计与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电涡流传感器技术的发展现状 |
| 1.2.2 基于LTCC技术传感器的研究现状 |
| 1.3 本文主要的研究内容 |
| 2 高温下涡流检测原理分析与探头结构设计 |
| 2.1 涡流检测基本原理 |
| 2.2 感应探头阻抗与温度、位移的映射关系 |
| 2.3 感应探头的结构设计 |
| 2.4 探头线圈形状的确定 |
| 2.4.1 仿真模型的建立 |
| 2.4.2 线圈形状的确定 |
| 2.5 感应探头材料的选择 |
| 2.5.1 线圈材料的选择 |
| 2.5.2 探头基底材料的选择 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 感应探头阻抗特性分析与结构参数优化 |
| 3.1 感应探头阻抗特性影响因素分析 |
| 3.1.1 激励源对阻抗特性的影响分析 |
| 3.1.2 被测物尺寸对阻抗特性的影响分析 |
| 3.1.3 被测物电磁特性对阻抗特性的影响分析 |
| 3.2 MATLAB遗传算法优化线圈几何参数 |
| 3.2.1 遗传算法优化流程设计 |
| 3.2.2 数学优化模型的建立 |
| 3.2.3 优化结果与分析 |
| 3.3 单层线圈厚度与总层数的优化 |
| 3.4 互联通孔和电极结构的确定 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 感应探头的制作和性能测试 |
| 4.1 感应探头的制作与关键工艺分析 |
| 4.1.1 LTCC工艺 |
| 4.1.2 制作材料及设备 |
| 4.1.3 感应探头的制作工艺 |
| 4.2 感应探头结构参数测试 |
| 4.3 探头阻抗特性测试 |
| 4.3.1 测试平台搭建 |
| 4.3.2 频率的影响 |
| 4.3.3 被测物电磁特性的影响 |
| 4.3.4 被测物尺寸的影响 |
| 4.4 探头位移特性测试 |
| 4.4.1 水平位移测试 |
| 4.4.2 竖直位移测试 |
| 4.4.3 接近度测试 |
| 4.5 探头温度特性测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、利用相关分析原理分析被测物的相变问题（论文参考文献）
- [1]基于数字剪切散斑干涉术的温度应力测量研究[D]. 王煦. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]显微散斑干涉测量方法与技术的研究[D]. 高晨家. 北京交通大学, 2021(02)
- [3]玻璃基板表面高度信息获取方法的研究[D]. 石国强. 西安理工大学, 2021(01)
- [4]基于微波技术的急性紧张性痛觉脑活动信号的检测与识别方法研究[D]. 耿道双. 桂林电子科技大学, 2021(02)
- [5]红外辐射基准载荷的高精度温控信息获取与处理技术[D]. 辛世杰. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [6]二硫化钼薄膜的导热性质及热整流效应研究[D]. 杨啸. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021(02)
- [7]基于条纹投影的植物三维重建和叶片分割技术研究[D]. 潘艳娟. 安徽农业大学, 2021(02)
- [8]线结构光钢轨轮廓全断面测量技术研究[D]. 王乐. 中国铁道科学研究院, 2021(01)
- [9]面向非金属材料缺陷检测的平面电容传感器设计与优化研究[D]. 梁鹏远. 燕山大学, 2021
- [10]高温电涡流传感器感应探头的设计与优化[D]. 崔得位. 大连理工大学, 2021(01)