遗传优化的稀疏分解算法在超声缺陷提取中的应用

针对超声检测缺陷信号带有的干扰噪声严重影响信号提取和缺陷定位准确性的问题,利用基于遗传优化和稀疏分解相结合的算法提取超声缺陷信号。该算法利用遗传算法来寻优匹配追踪算法中的多参数;并采用与超声信号最优匹配的Gabor原子库,达到自适应的匹配超声回波信号,从而大大降低了稀疏分解算法的复杂度。分别对仿真和实际超声缺陷信号进行试验,并与小波去噪方法进行比较。结果表明,该方法能够在噪声背景下更有效地提取缺陷信号。     

基于稀疏优化的织物缺陷检测方法

针对传统织物检测算法存在严重的误检、漏检现象且微小缺陷不易检测等问题,提出一种基于稀疏优化的织物缺陷检测方法.对织物图像进行预处理,加强图像的对比度;将一些无缺陷织物样本图像分块,采用K-means算法将图像块聚类成簇,每个类簇训练一个子字典,选择合适的子字典并利用优化的稀疏表示模型对待测图像进行重构;最后生成残差图像...     

薄膜缺陷研究进展综述

在实际镀膜过程中,镀膜腔室内不可避免地会含有微米级的颗粒、灰尘,除此之外,衬底表面在加工过程中产生的缺陷、污染,即使经过清洗处理,往往也不能完全消除,甚至会带来新的缺陷、污染.阴极靶中的杂质、气泡以及微弧放电同样会产生颗粒物,这些因素将直接导致薄膜在生长过程形成缺陷.详细综述了薄膜缺陷的形成原因、分类以及对不同应用的影...     

角焊缝旋转电弧信号去噪与终点检测

通过试验对比分析,发现由小波系数中的近似系数直接重构原信号的算法能更好地对旋转电弧信号去噪。用组合滤波法对角焊缝和平板堆焊旋转电弧信号进行了去噪试验,在Matlab上仿真,得到了很好的波形。根据旋转电弧信号波形中极大值与极小值之间的差值,准确检测到角焊缝的终点,通过差值波形发现焊枪偏差也能影响差值。     

小波变换在缺陷红外图像去噪中的应用

红外图像存在成像模糊、噪声较大等缺点。为了获得良好的检测、识别效果,红外图像的去噪成了很重要的一项工作。简单介绍小波变换的基本原理,并将其分别与中值滤波和主成分分析方法相结合,对缺陷的红外图像进行处理。该去噪方法无需建立在对噪声方差的精确估计上。试验表明,该算法优于传统的滤波去噪法,能同时有效地抑制高斯噪声和椒盐噪声,有利于对缺陷作进一步的分析和判断。     

小径管X射线焊缝图像缺陷识别算法

针对小径管X射线焊缝图像缺陷检测精确率低的现状,通过对图像进行特征分析并结合稀疏字典学习,提出一种基于图像分割的小径管焊缝图像缺陷检测算法.首先,对小径管焊缝图像进行两步图像分割获得感兴趣区域;其次,提取焊缝缺陷,得到缺陷疑似局部图像;最后,提出以不同类型原子间相关性最小为目标的小径管焊缝缺陷字典矩阵数学模型并使用K-SVD算法进行求解,利用该字典矩阵实现圆形缺陷、线形缺陷和噪声的分类鉴别.为提高系统实时性,使用并行编程对图像分割算法进行加速.结果表明,改进后缺陷字典矩阵对圆形缺陷识别成功率为0.974,线形缺陷识别成功率为0.967,且具有较快的识别速度,实现了小径管焊缝图像缺陷的有效识别.     

基于本征图像分解的焊缝提取算法

基于被动式视觉传感器的焊缝提取算法受自然光照等条件的制约,发展较为缓慢。针对这一问题,提出了一种基于本征图像分解的焊缝提取算法。首先,通过预处理抑制原始焊缝图像中的噪声;其次,基于梯度稀疏先验,将预处理图像分解为前景图层和背景图层,其中,前景图层仅包含图像边缘等结构信息,背景图层中则包含光照等平滑信息;最后,对前景图层进行Gamma变换,增强焊缝区域特征,削弱光照条件对算法的影响。试验结果表明,该算法满足检测的准确度和实时性要求,达到了辅助爬壁机器人定位焊缝位置的目的。     

光纤缺陷的超声信号小波阈值去噪改进算法

光纤熔接缺陷的超声检测中,由于受噪声干扰,一些弱结合缺陷很难被正确检测出来。在多分辨分析小波阈值去噪方法基础上,提出了一种改进的闽值函数,并将其应用于缺陷信号的去噪。实际缺陷信号去噪结果表明,该算法与传统方法相比,具有重建信号均方误差小,信噪比高的优点,具有很好的去噪效果。     

基于改进的共振稀疏分解的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承早期微弱故障湮没在高强背景噪声中、造成故障特征信息提取困难的特点,提出一种改进的共振稀疏分解方法。首先采用变分模态对信号去噪,根据峭度-相关系数准则选取包含故障特征信息量多的分量进行信号重构;然后对重构后的信号进行粒子群优化的共振稀疏分解;最后对分解得到的低共振分量进行包络分析,提取故障特征频率。实验结果证明了该方法比传统共振稀疏分解更能有效地提取故障特征频率,有效地减少了干扰成分。     

The surface morphology of Li metal electrode

Surface morphological changes of Li powder compacted electrodes were investigated and compared with extruded Li foil electrodes during the dissolution (discharge)/deposition (charge) process. The area of dendrite growing surfaces was reduced remarkably for Li powder compacted electrodes. Impedance measurements showed that Li compacted powder electrodes had a lower resistance than Li foil electrodes. This is presumed to be related with resistance reduction due to increasing ion conductivity in the SEI (solid electrolyte interface) formed on the surface along with the increase of the reaction area for the powder electrode.     

基于改正二维主成分分析的焊缝表面缺陷检测

针对小径管X射线焊缝图像缺陷检测精确率低的现状,通过对图像进行特征分析并结合稀疏字典学习,提出一种基于图像分割的小径管焊缝图像缺陷检测算法. 首先,对小径管焊缝图像进行两步图像分割获得感兴趣区域;其次,提取焊缝缺陷,得到缺陷疑似局部图像;最后,提出以不同类型原子间相关性最小为目标的小径管焊缝缺陷字典矩阵数学模型并使用K-SVD算法进行求解,利用该字典矩阵实现圆形缺陷、线形缺陷和噪声的分类鉴别. 为提高系统实时性,使用并行编程对图像分割算法进行加速. 结果表明,改进后缺陷字典矩阵对圆形缺陷识别成功率为0.974,线形缺陷识别成功率为0.967,且具有较快的识别速度,实现了小径管焊缝图像缺陷的有效识别.

     

多孔泡沫铜支撑锡薄膜阳极材料的制备及性能

以三维多孔泡沫铜为基底,采用化学镀的方法制备锂离子电池薄膜Sn负极材料.利用扫描电镜、X射线衍射分析以及恒电流充放电测试等手段研究不同厚度薄膜Sn电极的形态、结构和电化学行为.结果表明:化学镀工艺制备的Sn电极表面的大量微孔和岛状突起不仅增大电极的表面积,而且显著缓解电极在充放电过程中体积的变化;其中镀层较薄的样品C薄膜Sn电极的初始充电(脱锂)容量为660.6 mA·h/g,经100次循环后,容量保持在299.5 mA·h/g,具有较好的循环性能.     

电弧离子镀TiN薄膜中的缺陷及其形成原因*

分析了电弧离子镀（ALP）TiN薄膜中的主要缺陷-熔滴、孔洞和疏松等。结果表明：这些缺陷存在于晶内、晶界或者贯穿于整个薄膜;缺陷的存在极大地影响了薄膜的性能;缺陷密度与镀膜方法及具体的工艺参数有密切关系;使用磁过滤器镀制薄膜可显著减少上述缺陷,从而提高薄膜的各种性能。认为使用磁过滤器镀制TiN及其各种复合或多层薄膜是一种切实有效的方法,是今后制备高性能TiN及其复合膜的发展方向,另外,缩短脉冲电弧在高值时的时间,用人工来减少薄膜缺陷也是一种行之有效的方法。     

Lithium intercalation/de-intercalation behavior of a composite Sn/C thin film fabricated by magnetron sputtering

A tin film of 320 nm in thickness on Cu foil and its composite film with graphite of～50 nm in thickness on it were fabricated by magnetron sputtering.The surface morphology,composition,surface distributions of alloy elements,and lithium intercalation/de-intercalation behaviors of the fabricated films were characterized by X-ray diffraction (XRD),scanning electron microscopy (SEM),electron probe microanalyzer (EPMA),X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP),cyclic voltammetry (CV),and galvanostatic charge/discharge (GC) measurements.It is found that the lithium intercalation/de-intercalation behavior of the Sn film can be significantly improved by its composite with graphite.With cycling,the discharge capacity of the Sn film without composite changes from 570 mAh/g of the 2nd cycle to 270 mAh/g of the 20th cycle,and its efficiency for the discharge and charge is between 90% and 95%.Nevertheless,the discharge capacity of the composite Sn/C film changes from 575 mAh/g of the 2nd cycle to 515 mAh/g of the 20th cycle,and its efficiency for the discharge and charge is between 95% and 100%.The performance improvement of tin by its composite with graphite is ascribed to the retardation of the bulk fin cracking from volume change during lithium intercalation and de-intercalation,which leads to the pulverization of fin.     

添加剂四氟硼酸四乙基铵对石墨负极界面性能的影响

采用恒流充放电、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)测试方法研究四氟硼酸四乙基铵(Et4NBF4)作为锂离子电池电解液添加剂对石墨负极材料界面性质的影响,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)对固体电解质界面膜(SEI)的成分变化进行分析。结果表明:添加剂Et4NBF4参与了SEI膜的形成,提高了人造石墨(AG)/Li半电池充电容量和后续的循环效率,但是降低了首次充放电效率;首次放电过程中1.0～0.5 V是SEI膜形成和生长的电位区间,而0.5 V以下SEI膜进行不断的修复;添加少量Et4NBF4降低了SEI膜阻抗,提高了电解液与石墨负极的相容性。     

基于关键点检测方法的焊缝识别

为了满足锂电池生产企业对锂电池连接片的焊接质量进行自动化检测的需求,设计了一种基于计算机视觉的锂电池连接片焊接质量检测系统. 针对正、负电极材料的光学特性和检测精度要求,设计了两套光学系统分别实现锂电池正、负电极的成像,提出了多重自适应模板匹配算法提取正、负电极焊缝区域,采用自适应阈值分割法对焊缝区域实现灰度化操作,使用灰度形态学运算弱化灰度图的噪点突出焊盘特征点,利用轮廓提取算法实现焊盘特征点的提取,依据特征点数量实现极耳裁切缺陷的检测,将U²-Net语义分割模型引入焊接质量检测任务,采集正、负电极焊缝和烧穿、虚焊、焊接氧化缺陷数据集,利用数据增强技术扩充数据集,解决焊接缺陷的小样本和小目标问题,融合应用U²-Net语义分割模型和轮廓提取算法实现焊缝尺寸测量以及虚焊等缺陷的检测. 系统试运行结果表明,缺陷检出率为99.98%,误检率仅为0.06%,满足企业的实际需求,实现了快速、无接触且准确的自动化检测.

     

窄间隙摆动电弧焊的传感信号处理

在研究国内外电弧传感信号处理方法的基础上,考虑到窄间隙摆动电弧焊的传感信号容易受到噪声的干扰,提出了一种新的组合滤波法,包括削波处理、中值滤波和傅里叶滤波,对采集的电流信号进行滤波处理并在Matlab中进行仿真。结果表明,该滤波方法有效地改善了电流波形,提高了电流信号的信噪比。然后进行了不同偏差条件的焊接试验,通过比较理论偏差与提取的实际偏差,证明了该滤波方法的可行性。     

Age softening phenomenon and microscopic mechanism of Li−B alloy

The age softening phenomenon of the Li−B alloy was investigated by a series of tensile tests under various aging conditions. The results show that the tensile strength of the rolled Li−B alloy decreases with increasing aging time. Higher aging temperature accelerates the softening process, and leads to an early end of aging. A model was proposed to analyze the mechanism of the age softening. The vacancy annihilation is the control factor of age softening. The strength−temperature relationship was estimated by the newly proposed model and a standard heat treatment, annealing at 150 °C for 1 h, was designed to eliminate the age softening of rolled Li−B alloy.     

Heat treatment effect on electrochemical properties of spinel Li4Ti5O12

Anode material Li4Ti5O12 was prepared at 800℃ by a solid-state reaction, followed by heat-treatment at 600℃ for different times （0, 2, 8, and 12 h）. The effects of heat-treatment time on the particle morphology, rate-capability, and electrode kinetic process of the Li4Ti5O12 electrode, and on the lithium ion diffusion coefficient inside the Li4Ti5O12 electrode were investigated. Proper heat treatment could smoothen the particle surface of Li4Ti5O12 particles and increase the rate-capability of the electrode. Overlong heat treatment might cause particle aggregation and hence result in a poor electrode kinetic process. A sample with 8 h of heat treatment showed the best rate-capability and the lowest electrode reaction resistance. Heat treatment for 2-8 h does not significantly change the lithium ion diffusion coefficient inside the Li4Ti5O12 electrode, whereas, 12-h treatment results in a lower lithium ion diffusion coefficient.