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[发明专利]一种基于动态视觉与类脑计算的非接触式故障诊断方法-CN202310843067.0在审
发明人：李响;陈欣瑞;雷亚国;李乃鹏;杨彬;曹军义;武通海 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：一种基于动态视觉与类脑计算的非接触式故障诊断方法，首先采用事件相机采集旋转机械的健康状态信息，对采集的事件流数据进行区域筛选，将筛选后事件流数据转化为脉冲神经网络读取的脉冲数据；然后将样本对应的标签与样本进行关联，构建旋转机械智能诊断数据集，划分训练集与测试集；再构建用于提取旋转机械脉冲数据特征的脉冲神经网络，并且将旋转机械智能诊断数据集送入进行深层特征提取；最后将深层旋转机械健康状态脉冲数据表征与对应标签计算MSE损失，并且通过损失函数更新对应的模型参数；本发明完善了类脑计算式的深度学习方法在旋转机械故障诊断中的应用流程，为智能诊断模型在边缘计算硬件上的部署提供了思路。
一种基于动态视觉计算接触故障诊断方法

[发明专利]基于事件相机的非接触式机械振动监测与故障诊断方法-CN202310536986.3在审
发明人：李响;广睿祎;雷亚国;李乃鹏;杨彬;曹军义;武通海 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-05-13 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：一种基于事件相机的非接触式机械振动监测与故障诊断方法，利用事件相机进行非接触式采集旋转机械振动的事件信号，并利用事件数据表征方法将事件流转换为连续的事件帧序列；通过Gabor滤波器从事件帧序列中提取振动时域信号；并采用三层小波包分解和包络谱分析的方法，提取特征频率并提高特征频率的分辨率，从而实现利用事件相机对旋转机械进行有效的振动监测和故障诊断；本发明通过从事件信号中提取振动时域信号进行分析，使得诊断结果更加合理并且具有较强的说服力；同时是对分辨率区域内单像素进行振动时域信号提取，因此通过分析区域内不同位置的振动时域信号，可以更好地反映旋转机械整体的振动状态。
基于事件相机接触机械振动监测故障诊断方法

[发明专利]一种油液状态自学习量化表征方法、存储介质及设备-CN202110043935.8有效
发明人： 武通海;敬运腾;潘燕;李小芳 -专利权人：西安交通大学;西安景辉信息科技有限公司
申请日： 2021-01-13 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种油液状态自学习量化表征方法、存储介质及设备，构建指标‑属性‑状态三层模糊状态表征体系模型；得到各监测指标对应每个状态等级的隶属概率作为指标隶属度；进行加权融合计算得到得到属性隶属度；制定推理规则库，得到油液综合状态隶属于各状态等级的信度；应用最大、最小和平均效用区间对各个状态等级进行信度赋值，使油液状态表征结果为量化的输出结果；建立KBNN神经网络模型；将KBNN神经网络模型各层之间的连接分别对应指标‑属性‑状态三层模糊状态表征体系模型各层之间的连接；对连接后的KBNN神经网络模型进行训练，将训练完成后的KBNN模型投入使用，进行油液状态量化表征。本发明大大提高了油液状态诊断表征的准确性和精确性。
一种液状自学习量化表征方法存储介质设备

[发明专利]融合全光源图像的磨损表面形貌光度立体重建方法及系统-CN202310352849.4在审
发明人： 武通海;胡珂章;王硕;王青华;邵涛 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G06T7/593 文献下载
摘要：本发明公开了一种融合全光源图像的磨损表面形貌光度立体重建方法及系统，基于深度学习算法从光度立体输入中估计磨损表面法向，并使用打开所有光源拍摄的全光源图像为表面重建提供先验深度及其不确定性的估计，依据不确定性和几何约束将表面法向和先验深度进行逐像素融合，融合特征和先验深度进一步通过网络直接生成表面深度图，进而得到磨损表面三维形貌；整个网络模型由所设计的总损失函数和所构建的磨损表面合成数据集进行训练，并应用于实际磨损表面形貌重建；本发明在无需增加装置的情况下，通过引入全光源图像为光度立体方法重建磨损表面形貌提供先验深度信息，改善了非朗伯效应导致的重建磨损形貌翘曲失真问题，提高了三维重建精度。
融合光源图像磨损表面形貌光度立体重建方法系统

[发明专利]基于增强事件视觉数据的滚动轴承智能故障诊断方法及系统-CN202310473322.7在审
发明人：李响;陈欣瑞;雷亚国;李乃鹏;杨彬;曹军义;武通海 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-04-27 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01M13/045 文献下载
摘要：基于增强事件视觉数据的滚动轴承智能故障诊断方法及系统，先采用事件相机作为传感器对滚动轴承的健康状态进行非接触式的采集；根据目标区域对原始事件流数据进行筛选，通过处理转化为事件帧数据，并且结合扩散模型进行数据增强处理，之后根据轴承的健康状态为增强数据标注了对应的标签，将数据集划分为训练与测试数据集，对测试数据集进行加噪处理；再将训练数据集以及对应的标签输入卷积神经网络模型进行训练，构建事件帧数据与对应标签之间的映射关系；最后根据事件帧数据与对应标签的映射关系模型，对滚动轴承的健康状态进行诊断；本发明能够适配非接触式传感器实现滚动轴承的故障诊断，并且提高了使用事件数据进行故障诊断的精度与泛化性能。
基于增强事件视觉数据滚动轴承智能故障诊断方法系统

[发明专利]基于超声复合模型的含孔隙的涂层厚度及声速的测量方法-CN202110914609.X有效
发明人： 武通海;梁鹏;郑鹏;邹来胜;窦潘 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-08-10 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G01N29/07 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于超声复合模型的含孔隙的涂层厚度及声速的测量方法，确定被测试样涂层密度；获取被测试样参考信号以及实测反射信号，得到实测声压反射系数；根据超声复合模型，从声压反射系数中分离出带有相位、幅值和衰减信息的指数项，从而提取层中的相位变化公式，通过最小二乘直线拟合原理，拟合出声阻抗和斜率的最优估计；利用密度、声速、声阻抗之间的数值关系，将已求解的密度和拟合的涂层声阻抗值代入，计算得到涂层的声速；根据波在涂层中穿越一次的相位变化原理以及拟合的最佳斜率值和声速，计算出涂层厚度。本发明原理明确、易于实现，能够实现含孔隙涂层厚度与声速的同步测量。
基于超声复合模型孔隙涂层厚度声速测量方法

[发明专利]一种滚动轴承诊断知识的跨设备可迁移性度量方法-CN202110759629.4有效
发明人：雷亚国;杨彬;李熹伟;李乃鹏;武通海 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-07-05 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： G06F18/10 文献下载
摘要：一种滚动轴承诊断知识的跨设备可迁移性度量方法，先获取源轴承与目标轴承的振动信号，利用含健康标签的源轴承振动信号训练领域共享深度残差网络，提取源轴承与目标轴承振动信号的故障特征；再利用目标轴承振动信号的故障特征拟合高斯混合模型，生成样本故障特征的健康簇标签；然后利用少量含健康标签的目标轴承振动信号求解健康簇标签‑伪健康标签转换矩阵，并将目标轴承振动信号的健康簇标签转换为伪健康标签；最后计算含健康标签的源轴承振动信号与含伪健康标签的目标轴承振动信号的故障特征间的最优传输差异，并以此作为源轴承诊断知识作用于目标轴承时的跨设备可迁移性度量值；本发明提高滚动轴承诊断知识的跨设备可迁移性度量的准确性。
一种滚动轴承诊断知识设备迁移性度量方法

[发明专利]滑动轴承润滑膜厚与轴瓦衬层磨损的同步超声测量方法-CN202210240890.8有效
发明人： 武通海;赵文卓;窦潘;郑鹏;贾亚萍;雷亚国;曹军义 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-03-10 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G01B17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种滑动轴承润滑膜厚与轴瓦衬层磨损的同步超声测量方法，利用衬层磨损量只改变参考信号相位不改变幅值的特点，建立了同时获得滑动轴承油膜厚度和衬层磨损程度的方法：首先基于磨损后油膜反射信号与未磨损时参考信号的幅值比，用超声反射系数的幅值模型计算油膜厚度；然后基于磨损后油膜反射信号与未磨损时参考信号的相位差建立不同膜厚下的磨损模型来量化滑动轴承衬层的磨损程度。弥补了目前滑动轴承油膜厚度与磨损量之间关系和二者同步测量的研究空白，实现有油膜存在时的磨损测量，有助于轴承状态监测和剩余寿命预测。
滑动轴承润滑轴瓦磨损同步超声测量方法

[实用新型]一种新型的在线铁谱传感器-CN202222671797.0有效
发明人：王硕;李龙飞;武通海 -专利权人：陕西智谱维创信息科技有限公司
申请日： 2022-10-11 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G01N21/01 文献下载
摘要：本实用新型涉及铁谱传感器领域，具体提供了一种新型的在线铁谱传感器，包括CMOS和调节套筒，CMOS下方安装有调节套筒，调节套筒一侧与调节环固定连接，调节环下方与保持架转动连接，保持架内部安装有物镜，保持架远离调节环的一侧与流道主体固定连接。本实用新型利用成像系统内置和光源优化，提高了恶劣油液环境下磨粒信息的有效提取；同时，微流道设计和压紧装置的联合优化，提高传感器的承压能力；能够提高磨粒图像的清晰度和传感器的使用寿命，更好地服务于机械装备磨损状态监测。
一种新型在线传感器

[发明专利]一种联合低频形状和高频法向量的形貌重建方法-CN202211654274.3在审
发明人：王硕;王青华;武通海;邵涛 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-22 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明涉及机器磨损状态监测技术领域，具体涉及一种联合低频形状和高频法向量的形貌重建方法。该方法包括以下步骤：通过聚焦度量和帧位移估计获取磨损表面点的最清晰成像帧数及对应高度，生成磨损表面待测区域的低频形状特征；基于不同聚焦区域的光度图像序列，建立大高度落差磨损表面的法向量计算模型，评估聚焦区域以聚合多个法向量，实现整个表面磨损特征的清晰描述；基于所述低频形状特征和聚合后所述法向量，实现磨损表面的三维形貌重建。本发明引入低频形状特征对抗重建形貌的翘曲变形，并融合不同聚焦区域的法向量实现大高度落差表面精细特征的准确描述，进而提高磨损表面微观形貌的重建精度。
一种联合低频形状高频向量形貌重建方法

[发明专利]一种推力滑动轴承润滑油膜厚度在线超声测量方法及系统-CN202210284296.9有效
发明人： 武通海;赵文卓;窦潘;董玉琼;代杰 -专利权人：西安交通大学;中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司
申请日： 2022-03-22 - 公布日： 2023-03-03 - 主分类号： G01B17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种推力滑动轴承润滑油膜厚度在线超声测量方法及系统，根据超声压电陶瓷传感器的安装位置，针对两种被测量结构(钢‑油层‑衬层‑钢结构与钢‑衬层‑油层‑钢结构)，在已知衬层厚度的条件下，对超声波入射信号和润滑油膜的反射信号进行频域的分析和处理，采用基于多层结构反射系数的两种四层结构对应的膜厚计算公式计算油膜厚度。通过高精度标定实验台进行验证，结果表明利用中心频率为10MHz的超声压电陶瓷传感器能够实现油膜厚度在100微米范围内的准确测量。本发明解决了具有薄衬层结构的推力滑动轴承润滑油膜厚测量误差大，测量范围小的问题，从而满足实际工业中滑动轴承启动阶段润滑油膜厚大尺度连续变化的要求。
一种推力滑动轴承润滑油膜厚度在线超声测量方法系统

[发明专利]一种基于改进Mask-RCNN网络的磨粒链分割方法及系统-CN202211020066.8在审
发明人：王硕;万淼;武通海;雷亚国;曹军义 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-08-24 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于改进Mask‑RCNN网络的磨粒链分割方法及系统，通过在线铁谱仪采集的磨粒链反射光与透射光图像标记磨粒轮廓信息，构建分割数据集；选择多分辨率并行融合的网络作为特征提取层；定义基于置信度的IOU损失作为磨粒边界框回归支路的损失函数；加权融合磨粒分类支路、边界框回归支路和Mask支路的损失函数作为磨粒链分割模型的优化目标；将待分割图像输入模型中，并根据预测结果提取磨粒特征信息。本发明基于MaskR‑CNN网络进行改进，解决了目前磨粒链分割技术无法对磨粒链图像智能化分割的问题。
一种基于改进 mask rcnn 网络磨粒链分割方法系统

[发明专利]一种基于事件相机的滚动轴承故障诊断方法-CN202211161953.7在审
发明人：李响;俞舒鹏;雷亚国;李乃鹏;武通海;曹军义;王硕;杨彬 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-09-23 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G01M13/04 文献下载
摘要：一种基于事件相机的滚动轴承故障诊断方法，首先利用事件相机获取滚动轴承在不同健康状态下的视觉事件信号；其次根据视觉事件的极性进行事件的划分和构建事件表征数据集；再次构建智能诊断模型自动获取监测样本的深层故障特征，在训练迭代时同时对与输入样本进行数据增强和表征聚类；最后利用构建的聚类损失函数以及交叉熵损失函数，迭代优化智能诊断模型的目标函数；本发明所构建的智能诊断模型考虑到视觉事件流数据的特殊性，对于视觉事件流数据进行重构，可以直接利用事件相机记录的数据完成滚动轴承的健康状态识别，实现了非接触式的滚动轴承健康状态采集同时完成新型事件流信号的诊断识别，从而实现基于事件相机的滚动轴承故障诊断。
一种基于事件相机滚动轴承故障诊断方法

[发明专利]油液监测方法、装置和系统-CN202211055387.1在审
发明人：朱伟伟;韩志栋;潘燕;武通海 -专利权人：江苏徐工工程机械研究院有限公司;西安交通大学
申请日： 2022-08-30 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G01N33/28 文献下载
摘要：本公开提供了一种油液监测方法、装置和系统，涉及润滑油监测技术领域。该方法包括：根据监测到的油液数据，建立油液数据模型；利用油液数据模型，补全油液数据，得到全生命周期的油液数据；构建全生命周期的油液数据对应的概率密度函数；以及基于油液质量的可接受置信区间值，以及油液失效时的累计概率密度，得到油液失效时的质量阈值。通过建立全周期监测的数学模型，利用该数据模型能够在监测数据不全的情况下补全油液数据，提高了工程机械油液监测指标失效阈值制定的精准性。
监测方法装置系统

[发明专利]一种基于知识引导CNN的小样本相似磨粒辨识方法-CN202010584092.8有效
发明人： 武通海;王硕;郑鹏;王昆鹏;曹军义;雷亚国 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2020-06-23 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： G06V10/764 文献下载
摘要：一种基于知识引导CNN的小样本相似磨粒辨识方法，根据磨粒生成机理，以二值图形式标记磨粒高度图的关键特征；以此为基础，构建VGG16模型的U‑net网络来自动提取磨粒的典型特征；通过加权方式，将U‑Net网络输出与全卷积CNN网络的卷积层融合，引导全卷积CNN网络训练，使其能够快速定位相似磨粒的区别性特征；所构建网络模型采用Focal loss损失和二分类交叉熵损失的加权和作为整体损失函数，以SGD优化算法进行参数训练，获得最终的相似磨粒分类模型，实现典型相似磨粒的辨识；本发明有效地将磨粒知识经验与CNN网络相结合，解决了目前磨粒分析领域相似磨粒样本数量少、识别准确率低的问题。
一种基于知识引导 cnn 样本相似辨识方法

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