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传感器与微系统
传感器与微系统

刘学林

月刊

1000-9787

st_chinasensor@vip.126.com

0451-82514848

150001

哈尔滨市南岗区一曼街29号（哈尔滨44信箱）

传感器与微系统/Journal Transducer and Microsystem TechnologiesCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中国电子科技集团公司第四十九研究所主办，系高新技术与实用技术相结合的高科技期刊。侧重发表具有新结构、新功能、新用途、微型化、多功能化、智能化、系统化和网络化、能促进信息技术发展、更新换代的新型传感器与微系统制造方面的论文。
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    线性霍尔磁传感芯片用引线框架设计

    叶明盛时亚南李菊萍侯晓伟...
    124-126页
    查看更多>>摘要：线性霍尔磁传感芯片的金属引线框架部件在待检测磁场中具有聚磁效应和涡流效应,会干扰待测磁场,使磁场强度偏离真实值,导致检测准确度变差.对含磁组分金属框架和不同结构尺寸的框架进行仿真分析后,得出无磁组分材质及小尺寸结构设计可改善金属框架对待检测磁场的干扰,并且对小尺寸结构框架的施工方案进行分析.最终制备得到一种线性霍尔磁传感芯片,通过自主搭建的环境对芯片进行测试,得到354.8 kHz的带宽值.

    电磁学引线框架磁场仿真涡流效应

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    双陷波可重构特性的蓝牙超宽带天线设计

    陆畅申欣欣赵文强张睿...
    127-129,133页
    查看更多>>摘要：提出了一种具有双陷波可重构特性的蓝牙/超宽带(UWB)天线.天线由削顶圆形单极子天线加载1/4 波长圆弧枝节组成.在圆形贴片上刻蚀 2 个半波长圆形缝隙,实现WLAN(5.125～5.825 GHz)和ITU(8.025～8.4 GHz)频段的陷波功能.通过控制安装在陷波结构中PIN二极管的工作状态,能够实现陷波的可重构特性.测试与仿真结果表明:在天线工作频段2.39～2.52 GHz和2.92～12 GHz内,天线辐射性能良好,峰值增益达到5.2 dBi.可广泛应用在各种通信系统.

    圆形单极子天线双陷波可重构

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    改进Census变换与特征融合的立体匹配算法

    张释如魏晓艳
    130-133页
    查看更多>>摘要：针对局部立体匹配算法匹配精度较低问题,提出一种改进Census变换与特征融合的立体匹配算法.首先,使用变换窗口的邻域像素信息代替中心像素,解决传统Census变换过度依赖窗口中心像素问题;其次,引入图像的颜色信息与梯度信息构建融合代价计算函数,提高初始匹配代价的可靠性;为建立邻域像素间联系,引入单向动态规划思想进行代价聚合;最后,提出一种基于八方向的视差空洞填充方法对视差图进行优化.实验结果表明:该算法在Middlebury数据集上的平均误匹配率为 3.77%,优于其他改进Census变换方法,具有较高的匹配精度.

    双目视觉立体匹配Census变换特征融合视差填充

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    基于深度学习的电解电容识别与极性检测

    汪威王冲黄旭东张伟伦...
    134-138页
    查看更多>>摘要：针对工程中印刷电路板(PCB)上的电解电容不易识别、极性难以检测的问题,研究了一种基于深度学习的电解电容识别与极性检测方法.对于电容检测问题,提出了一种基于YOLOv5 的改进算法,该算法在YOLOv5 的骨干(backbone)融合Swin Transformer模块,提升模型的特征提取能力,在颈部融合了双向金字塔网络(BiFPN)模块,提高了网络的特征融合能力;对于电容极性检测,提出了一种语义分割结合形态学处理的方法,该方法能够分割电容基圆区域与极性区域然后有效检测电解电容的极性方向.实验结果表明,电容的识别精度达到96.9%,电容的分割精度达到93.9%,极性方向检测准确率达到99.1%,相比于目前电解电容极性检测较好的方法,所提方法有较好的鲁棒性,满足检测需求.

    深度学习电解电容极性检测目标检测语义分割电子元器件

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    基于激光雷达的非合作航天器姿态测量

    冯田冯志辉南亚明雷铭...
    139-142,147页
    查看更多>>摘要：针对目标自遮挡导致姿态解算精度较低的问题,提出了一种基于激光雷达(LiDAR)点云的空间非合作目标姿态估计方法.初始姿态获取阶段,通过RANSAC算法与曲率聚类分割算法对目标特征分割,再与模板特征进行匹配获得粗配准变换矩阵,然后利用迭代最近点(ICP)算法精配准解算初始姿态;姿态跟踪阶段,通过快速点云配准计算相对姿态,通过逐帧点云姿态传递完成目标姿态测量.利用卫星模型搭建实验平台进行姿态测量实验.实验结果表明:所提方法能够稳定完成姿态解算,验证了所提方法的精度与可行性.

    激光雷达非合作目标姿态测量点云配准

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    基于足底压力分布的下肢步态识别方法

    颜兵兵王强宋佳宝殷宝麟...
    143-147页
    查看更多>>摘要：良好的下肢步态感知性能有助于提升助力型外骨骼机器人的助力效果.本文以足底压力分布为研究对象,基于足底生物力学分析搭建一种可穿戴式足底压力分布采集装置,分别采集平地行走、平地慢跑和坡路行走3 个步态的足底压力数据,并基于多元线性回归法构建的地面反作用力预测模型获取整体足压,提出了一种基于整体足压和卷积神经网络(CNN)分类算法进行下肢步态识别的方法,并与支持向量机(SVM)和反向传播(BP)神经网络进行了对比分析.试验结果表明:该方法对于3 种步态的平均识别率达到98.3%,具有较高的准确性,验证了使用CNN分类算法对下肢不同步态识别的可行性与有效性.

    助力型外骨骼足底压力穿戴式采集装置预测模型步态识别

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    双臂移乘护理机器人起抱位置与移乘姿态规划

    陈梦倩李顺达杨志强陈力...
    148-152页
    查看更多>>摘要：首先,建立被护理人的4 连杆模型,并结合机器人姿态信息建立人机系统力学模型,分析移乘中被护理人的受力(内力、外力);其次,通过问卷调查,确定各内力、外力对人体舒适性影响的权重,建立舒适性评价函数,并运用所建立的舒适性评价函数以优化被护理人移乘舒适性为目的规划起抱位置与姿态.本文进行了接触力和表面肌电(sEMG)测试实验.结果显示:本文方法规划的起抱位置与姿态,能够有效降低被护理人与机器人之间的接触压力,并把移乘中的腰部内力负担减轻44.2%,提高了移乘的舒适性.

    双臂护理机器人移乘人机力学模型舒适性

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    基于卷积注意力机制的2D-LiDAR实时人体检测算法

    刘鹏华郑宝志姚瀚晨戴厚德...
    153-156,164页
    查看更多>>摘要：针对激光雷达(LiDAR)数据稀疏且信息含量低,难以识别人体特征的难题,提出一种基于卷积注意力机制的人体腿部实时检测方法.通过深度引导的滑动窗口对激光点信息预处理,使对象在不同的距离上有相同的特征信息.通过时间信息聚合,获得LiDAR数据更丰富的空间表现,减少运算时间.通过卷积注意力模块与自回归模型卷积神经网络,对空间邻域关联错位的特征进行分析.为验证本文提出算法对行人腿部的检测效果,在DROW验证集的3 种评估半径下,曲线下面积(AUC)提高21%以上,F1 提高14%以上,检测时间平均降低13 ms.实验结果表明:本文算法相比于DROW算法具有更高的检测精度与更快的运算速度.

    一维卷积神经网络注意力机制二维激光雷达人体腿部识别

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    应用于精密显微操控场景的毛细针口径识别算法

    邱建雄陈安琪闫明月支鹏翔...
    157-159,164页
    查看更多>>摘要：精密显微操控技术在单细胞分析等前沿生命科学领域具有重要的应用价值.毛细针是一种被广泛应用的显微操控末端执行器,能否准确测量并控制毛细针的端部口径直接影响了终端应用的精度和可靠性.本文提出了一种基于计算机视觉的毛细针口径识别算法.该算法可自适应确定感兴趣区域(ROI)以准确获取毛细针的尖端位置;在此基础上,采取双向同步点扫描策略来定位毛细针端部位点,并实现毛细针口径的计算.实验结果表明:所提方法应用于显微操控平台的毛细针检测时,口径识别误差小于1 μm,满足了单细胞分析场景下的精度需求.该方法克服了传统算法依赖于模板或背景、口径检测准确率低等问题,为精密显微操控技术奠定了良好的算法基础.

    精密显微操控毛细针口径识别感兴趣区域单细胞分析

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    应用于光纤传感网络的热电发生器设计与研究

    唐浩冕梁磊袁银权宋力勰...
    160-164页
    查看更多>>摘要：研制并测试了用于光纤海底地震传感网络节点的热电能量收集系统.基于碲化铋热电材料,制作了用于光纤传感器的热电发生器(TEG),建立了热电模型并进行了验证.提出了一种将TEG输出的能量收集并利用的能量管理电路.详细介绍了该系统的设计思想、电路原理图和模拟水下环境实验.实验数据表明:所制作的TEG能够以 2.67%的效率将热能直接转换成电能,设计的能量管理电路能够以23.09%的效率将电能收集并利用.该研究结果对延长光纤海底节点工作时间、增加系统可靠性有重要意义.

    光纤传感热电材料热电发生器海底地震节点能量管理电路

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