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一种基于灰点提取的自动白平衡矫正方法
本发明公开一种基于灰点提取的自动白平衡矫正方法，包括以 下步骤：S1 通过黑电平矫正图像传感器采集的 RAW 数据，去除直流 偏移成分；S2 利用灰点选取标准对经 S1 获得的图像数据进行处理， 检测其中是否存在灰点；S3 当识别出灰点时，通过均值计算法计算其 RGB 三通道的增益，然后跳转到步骤 S7；S4 当没有识别出灰点时， 通过图像熵判断颜色复杂度，去除图像中大色块；S5 通过灰度阴影法 求出经 S4 处理后图像 RGB 三通道颜色亮度的闵可夫斯基范数；S6 根 据 S5 得出闵可夫斯基范数计算图像 RGB 三通道的增益；S7 将计算的 RGB 三通道的增益输入白平衡矫正模块完成白平衡矫正，本发明将灰 点选取标准应用于经典白平衡算法中，减少了失效情况。
华中科技大学
2021-04-11
一种基于偏心距优化的正交车铣宽行加工方法
本发明公布了一种正交车铣宽行加工方法，包括：（1）分别初始化刀触轨迹序号和其 u 向坐标；（2）获得刀触轨迹；（3）将刀触轨迹离散成为多个采样点，计算其优化加工行宽，并确定在此行宽下各个采样点对应的偏心距取值，并构建两者的函数关系；（4）将刀触轨迹离散成为多个刀触点，获得各刀触点对应的偏心距，进而获得刀触轨迹对应的加工轨迹；（5）根据该刀触轨迹和对应于该条刀触轨迹的优化加工行宽，确定下条刀触轨迹；（6）重复步骤（2）-（5）即可获得下条刀位轨迹和下一条刀触轨迹，循环执行直至产生的刀位轨迹遍历整张曲面。本发明通过对加工过程中偏心距的优化选择，增大了切削行宽，实现了加工轨迹衔接处残留高度的均匀分布。
华中科技大学
2021-04-11
一种用于装配静脉针与输液软管的组装机构
本发明公开了一种用于装配静脉针与输液软管的组装机构，包 括机架及安装在机架上的静脉针输送机构、静脉针举升机构和静脉针 移动机构。本发明的静脉针和输液软管的传送均采用自动化操作，传 送准确，工作效率高；本发明通过自动组装静脉针和输液软管，使得工人的劳动工作量大大降低，生产效率提高，生产成本降低。
华中科技大学
2021-04-11
一种适于在用工业管道的管外漏磁检测装置
本发明公开了一种适于在用工业管道的管外漏磁检测装置，包 括爬行单元、漏磁检测单元、远端信号处理与控制单元以及本地控制 单元，其中爬行单元包括主动模块和从动模块，主动和从动模块通过 磁化模块相连且通过链传动实现动力传动；漏磁检测单元通过调节板与爬行单元连接；远端信号处理与控制单元包括信号预处理模块、第 一无线模块和第二无线模块，并通过把手与爬行模块连接在一起；本 地控制单元包括无线路由器模块和遥控模块，并与远端信号处理与控 制单元构成双路控制。通过本发明，能够很好地适应工业现场情况， 同时具备无需搭架、便于操控、检测效率高等特点，因而尤其适用于 在用工业管道的高精度检测用途。
华中科技大学
2021-04-11
一种高速铣削电主轴切削颤振的主动抑制装置
本发明公开了一种高速铣削电主轴切削颤振的主动抑制装置， 包括磁悬浮轴承铣削电主轴、变频器、磁悬浮轴承控制器和信号辅助 处理部件；磁悬浮轴承铣削电主轴安置于铣床上，用以加工工件及抑制颤振；变频器与所述磁悬浮轴承铣削电主轴的电机相连，用于驱动 所述电机旋转及控制其启停；所述磁悬浮轴承控制器通过控制主轴内 部的径向磁悬浮轴承以产生抑制主轴振动的磁场力；信号辅助处理部 件用以对上述各器件在铣削加工过程中所传递的信号进行调理。本发 明可以大幅提高主轴-刀具系统的动态刚度和阻尼，从而抑制了颤振的 发生，提高了切削加工的稳定性及效率。
华中科技大学
2021-04-11
一种极化码与重复码级联的纠错编码方法
本发明公开了一种极化码与重复码级联的纠错编码方法，在发 送端采用重复码作为外码，极化码作为内码；接收端译码器采用修正 的 SCL 译码算法进行译码；在纠错性能上，本发明提供的码编码方法 的误帧率性能可显著超越采用 SCL 译码算法或者 CRC-aided-SCL 译码 算法下的极化码误帧率性能，并可明显突破 SCL 译码算法不可突破的 最大似然界限；在工程实现上，本发明外码采用重复码，外码编码器 的存储复杂度极低，编码简单，译码采用修正的 SCL 译码算法，译码 过程中内码极化码与外码重复码的比特判决联合进行，相对于原始 SCL 译码算法以及 CRC-aided-SCL 译码算法无译码复杂度的提升，有 利于工程实现。
华中科技大学
2021-04-11
借助石墨烯实现Si(100)衬底上单晶GaN薄膜的外延生长
北京大学物理学院宽禁带半导体研究中心沈波和杨学林课题组与俞大鹏、刘开辉课题组合作，成功实现了Si(100)衬底上单晶GaN薄膜的外延生长，相关工作于2019年7月23日在Advanced Functional Materials上在线刊登 [doi.org/10.1002/adfm.201905056]。 GaN基宽禁带半导体具有带隙大、击穿电场高、饱和电子漂移速度大等优异，能够满足现代电子技术对高温、高频、高功率等性能的要求，对国家的高技术发展和国防建设具有重要意义。由于缺乏天然的GaN单晶衬底，GaN基半导体材料和器件主要在异质衬底上外延生长。因具有大尺寸、低成本及易于集成等优点，Si衬底上外延GaN成为近年来学术界和产业界高度关注的热点领域。 目前用于GaN外延生长的Si衬底主要是Si(111)衬底，其表面原子结构为三重排列，可为六方结构的GaN外延提供六重对称表面。然而，Si(100)衬底是Si集成电路技术的主流衬底，获得Si(100)衬底上GaN外延薄膜对于实现GaN器件和Si器件的集成至关重要。但Si(100)表面原子为四重对称，外延生长时无法有效匹配；同时Si(100)表面存在二聚重构体，导致GaN面内同时存在两种不同取向的晶畴。迄今国际上还未能实现标准Si(100)衬底上单晶GaN薄膜的外延生长。图 Si(100)衬底上单晶GaN薄膜的外延生长 沈波和杨学林课题组创造性地使用单晶石墨烯作为缓冲层，在Si(100)衬底上实现了单晶GaN薄膜的外延生长，并系统研究了石墨烯上GaN外延的成核机理和外延机制。该突破不仅为GaN器件与Si器件的集成奠定了科学基础，而且对当前国际上关注的非晶衬底上氮化物半导体外延生长和GaN基柔性器件研制具有重要的指导价值。
北京大学
2021-04-11
关于应用神经网络对核裂变产物的研究进展
原子核裂变数据的精确测量是很多核物理应用的先决条件，比如核能、国防、辐射防护、核废料处理、产生稀有同位素等。核裂变物理在超重元素合成、反应堆中微子、中子星融合中的r-process等研究中也不可缺少。特别是走向新一代核能-快中子反应堆，急需锕系核区精确的不同能量中子诱发裂变数据。但是目前实验和理论都无法提供可靠及完整的能量相关裂变数据。 由于涉及中子的实验难度较大，国际上主要的核数据库只有几个能量点的裂变数据。理论上基于微观模型去描述裂变过程非常复杂，是一个涉及多维位能面的大幅度、非绝热的量子动力学过程。目前微观理论对裂变可观测量的描述还有较大误差。 此外基于唯象裂变模型对未知核区和未知能区的外推往往不可靠。 北京大学物理学院裴俊琛研究员课题组首次采用贝叶斯神经网络（Bayesian Neural Network）来评估不完整的裂变产物分布。此前贝叶斯神经网络对原子核质量外推有一些成功的应用，并可以得出推断的误差，但是仍有量子壳效应的疑虑。核裂变过程涉及复杂的位能面，裂变产物分布具有统计特征，比较适合神经网络。 贝叶斯神经网络对不完整核裂变产物的评估 目前核裂变产物的实验测量很难给出完整的产物分布，只能结合模型评估给出完整的裂变产物分布。人们通常基于唯象模型、通过调参数来拟合出产物分布。该工作通过对已有裂变数据库的学习，当实验测量给出不完整的裂变数据时能够推断出完整的裂变产物分布。结果表明，随着中子能量增加，裂变模式逐渐从不对称裂变演化成对称裂变。这说明神经网络能成功抓住部分物理图像。当实验数点很少时，唯象评估模型失效，神经网络仍然可以给出有效的评估和合理的置信区间。贝叶斯神经网络对核裂变产物的评估开辟了一个新的方向，展现了机器学习的一个实际应用范例，将对核数据的定量评估产生重要影响，有望更好地提供应用级的精确核数据。 不同能量的裂变模式演化
北京大学
2021-04-11
在反铁磁材料中观测到拓扑自旋波的研究
李源和合作者所关注的材料是Cu3TeO6，在这个材料中，每个原胞内有12个具有磁性的Cu2+离子。在61K以下，Cu3TeO6成为反铁磁体，原胞中6个Cu2+离子磁矩方向大致平行，而另外6个Cu2+离子与它们反向。利用线性自旋波理论，李源和合作者发现，Cu3TeO6中的自旋波具有线性的能带交叠，而进一步的分析表明这种能带交叠具有拓扑性质：具有纯数形式的拓扑电荷，它们不依赖于模型的细节，而只和体系的对称性有关。李源和合作者证明了，只要材料中具有PT对称性（时间反演和空间反演），那么，自旋波的线性能带交叠总是存在。如果同时也存在整体的自旋旋转对称性U(1)，这种拓扑能带交叠具有狄拉克点的形式（图1a），而将U(1)对称性移除，则狄拉克点将拓展为结线（图1b）。狄拉克点和结线都是在特定材料新预言的拓扑能带交叠类型。Cu3TeO6具有很高的晶体对称性（第206号空间群，图1c）,由此保证了在U(1)对称性存在的前提下，布里渊区P点位置的自旋波总是狄拉克点。图1：（a）基于J1-J2模型的自旋波色散（b）布里渊区以及布里渊区中的狄拉克点，同时展示了U(1)对称性移除后狄拉克点演化为结线的过程（c）材料中Cu2+离子J1-J2交换网络。 为了在实验上研究上述自旋波的拓扑能带，李源和合作者又对Cu3TeO6晶体阵列样品进行了非弹性中子散射实验。在实验中，李源和合作者观测到了四维空间中清晰的自旋波信号。为了将实验结果和理论计算进行对照，李源和合作者在模拟材料中磁交换作用方面做了大量工作，他们认为：Cu2+离子之间最主要的磁交换作用是最近邻和第九近邻的交换作用，前者由于距离最近，后者由于离子之间相对笔直的交换路径。从图2a和b可以看到实验和计算结果符合得相当好：数据不仅表明在布里渊区的P点存在狄拉克锥型的色散（图2c），而且散射信号的强度与计算也几乎是一致的（图2d和e）。散射信号的强度反映了动力学结构因子S(Q,w)，其中包含了自旋波波函数的重要信息，所以实验和理论的一致性可以认为是材料中自旋波拓扑属性的直接验证。图2：（a和b）沿着图1（b）高对称路径的实验和计算的自旋波信号强度图，布里渊区中心是(1, 1, 2)（c）布里渊区P点的狄拉克锥型色散（d和e）a和b虚线框中自旋波的细节，虚线包络表明了P点的狄拉克锥型色散。
北京大学
2021-04-11
关于新型阿秒钟实现对量子隧穿时间问题的研究
量子隧穿是微观世界的基本现象，它是指粒子可以像波一样地穿过有阻碍的区域（即势垒），是微观粒子的波粒二象性的一个具体表现。如今，量子隧穿的概念已经渗透到物理学的方方面面，比如广泛使用的扫描隧道电子显微镜、半导体异质结等。然而，关于量子隧穿却有一个基本问题充满着争议，那就是隧穿的过程是否需要时间？如果需要时间那又该如何测量呢？自量子力学诞生以来，这个问题一直伴随着量子力学的发展而争论至今。 随着超短激光脉冲的问世，人们一直努力、希望在强场隧道电离的范畴来解决这个的重要争议问题。随即，学术界提出了可以通过阿秒钟方案测量隧道电离的发生时间（即时间延迟），阿秒钟巧妙地将隧穿时间延迟转化为光电子发射角的偏移，然而对于实验结果，大家一直未取得一致的看法。学术界通过十多年的研究，基本上形成了两种对立的观点，即瞬时隧穿（隧穿几乎不需要时间）与延时隧穿（隧穿需要百阿秒量级的时间），各自都有相应的理论与实验支持。似乎这两种观点充满矛盾、不可调和！量子隧穿的示意图量子隧穿可以看作是微观粒子的“穿墙术”增强型阿秒钟的原理。（a）线偏振的二次谐波打破了圆偏振的基频光的对称性，标记了最大值激光电场的方向与时刻。（b）不加二次谐波时测量的光电子动量谱。（c）加入标记光场后测量的光电子动量谱。 传统的阿秒钟是采用单个椭圆偏振或近圆偏振的激光脉冲，因此传统阿秒钟的校准依赖于少周期激光的载波包络相位和椭偏率的确定，它们的噪声抖动会给阿秒钟的测量带来很大的误差。日前，北京大学物理学院、人工微结构和介观物理国家重点实验室“极端光学创新研究团队”刘运全教授和龚旗煌院士领导的研究小组，提出并实现了一种全新改进型阿秒钟，在一束圆偏振飞秒激光场中加入了另一束线偏振的倍频光来校准阿秒钟，使得光电子发射角的偏移量的定标更加精准。这种增强型阿秒钟使得隧穿时间的测量更加准确可靠。理论上还证明了上述两种看似对立的隧穿图像可以被统一在同一个理论框架下进行描述。在强场近似理论框架下，他们分别建立了瞬时隧穿图像以及基于Wigner表象的延时隧穿图像，对于增强型阿秒钟的实验结果，这两种隧穿图像的理论结果都与实验结果相符合。因此，这是第一次使用同一个理论框架和同一个实验完美地统一了这个长期的学术争议，为隧穿时间研究提供一种思路。
北京大学
2021-04-11