章欣科研成果

基本信息 科学研究 论文专利 学生培养与毕业去向 新建主栏目 基本信息 名称 博士，控制科学与工程学科，航天学院控制科学与工程系，副教授、博士生导师。 先后主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、中国博士后科学基金、黑龙江省优秀青年科学基金等项目。作为主要研究人员参与国家自然科学基金重点项目、面上项目，国家科技部重点研发计划项目等。获得黑龙江省科技进步一等奖。在Mechanical Systems and Signal Processing、IEEE TIM、Medical Image Analysis、IEEE TUFFC、声学学报等发表科技论文40余篇，授权发明专利20余项。 主要研究方向：智能检测处理与特征提取，计算超声影像处理（超声医工结合方向），信号与图像的智能诊断应用。 主要实践方向：边缘端AI计算部署、嵌入式系统开发，硬件电路设计、软件开发等。 讲授课程：《信号检测技术基础》、《智能信号检测与处理(2)》、《智能检测系统设计及创新应用实践》等。 招生信息 名称 欢迎对信号检测处理与特征提取、医学超声成像、处理与诊断（医工结合方向）、边缘端AI计算部署、嵌入式系统和硬件电路等方向感兴趣的同学。硕士招生:每年招收硕士研究生2-3名博士招生:每年招收博士研究生1-2名，硕博连读或直博者优先要求有较好的信号处理或数学基础，较好的外语能力欢迎英才学院、自动化和数学相关专业的优秀本科生提前进入课题组进行学习 工作经历 名称 2019.12至今， 哈尔滨工业大学控制科学与工程系，副教授2015.9至2019.12，哈尔滨工业大学控制科学与工程系，讲师2012.9至2015.9， 哈尔滨工业大学控制科学与工程系，助教（预留师资） 教育经历 名称 2011-2015，哈尔滨工业大学，控制科学与工程，博士 2012-2013，加州大学洛杉矶分校（UCLA），材料科学与技术，博士联合培养 2009-2011，哈尔滨工业大学，控制科学与工程，硕士 2005-2009，哈尔滨工程大学，自动化，本科 声学检测技术在工业和医疗方面的科学研究 名称 1. 医工结合超声成像、处理与诊断：研发掌上医疗超声检测系统，该产品能够实现常规B超、彩超功能，并具备疾病的智能诊断功能，采用了多项原创性先进技术。 2. 声学无损智能检测：针对高铁钢轨的裂纹检测问题，以声发射检测技术为基础开展了系统性的研究，研制了相关实验设备，并研发相应的原理性样机。 科研项目 项目名称 多模态影像高精度融合与手术规划导航技术 项目来源 国家重点研发计划课题 开始时间 结束时间 项目经费 200万元 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 高寒地区高铁车轮伤损的微观共性声发射机理与智能检测方法研究 项目来源 黑龙江省自然科学基金项目优秀青年项目 开始时间 结束时间 项目经费 10万元 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 高铁钢轨伤损实时智能检测的关键技术研究 项目来源 国家自然科学基金重点项目 开始时间 结束时间 项目经费 306万 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 面向甲状腺地方病诊断的智慧医疗超声系统应用示范 项目来源 哈尔滨工业大学人工智能研究院有限公司 开始时间 结束时间 项目经费 约500万 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 CT核心部件高速滑环研发 项目来源 科技部重点研发计划项目 开始时间 结束时间 项目经费 1360万 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 基于声发射技术的车轮伤损状态综合检测技术研究 项目来源 中国铁路哈尔滨局集团有限公司 开始时间 结束时间 项目经费 140万 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 基于声发射信号轮轨耦合传导特征的车载移动式高铁钢轨伤损检测方法研究 项目来源 国家自然科学基金 开始时间 结束时间 项目经费 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 PAD型全数字彩色超声成像系统技术 项目来源 深圳开立生物医疗公司 开始时间 结束时间 项目经费 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 高铁钢轨裂纹信号的轮轨传导特征及其伤损判别方法研究 项目来源 中国博士后科学基金面上资助 开始时间 结束时间 项目经费 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 高铁钢轨表面缺陷的光声无损检测方法研究 项目来源 国家自然科学基金 开始时间 结束时间 项目经费 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 强噪声背景下高速铁路钢轨伤损的声发射检测与诊断方法研究 项目来源 国家自然科学基金 开始时间 结束时间 项目经费 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 基于振动和声频信号复合特征提取与分类识别的高铁轨道伤损探测方法研究 项目来源 国家自然科学基金 开始时间 结束时间 项目经费 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 代表性论文 名称 Xiangyu Li, Xin Zhang*, Chaolin Fan, Yifei Chen, Jie Zheng, Jie Gao, Yi Shen. Deconvolution based on sparsity and continuity improves the quality of ultrasound image. Computers in Biology and Medicine, 2024. Yongqi Chang, Yi Shen, Xin Zhang, Shuzhi Song, Zhenyu Zhao, Huamin Jie, Qinghua Song. Defect detection of ferromagnetic rail using EMAE-based peak-to-peak method and confidence probability indicator. Measurement Science and Technology, 2023. Xinran Li, Xin Zhang, Chenyang Fan, Yi Shen. An Improved Classification Method of Ultrasonic Thyroid Standard Planes Based on Bayesian Optimization of Multi-Feature Parameters for Portable Application. Chinese Control Conference, 2023 Yifei Chen, Dandan Li, Xin Zhang, Peng Liu, Fangang Meng, Jing Jin, Yi Shen. A devised thyroid segmentation with multi-stage modification based on Super-pixel U-Net under insufficient data. Ultrasound in Medicine & Biology, 2023. Shuzhi Song, Xin Zhang*, Yongqi Chang, Yi Shen. An Improved Structural Health Monitoring Method Utilizing Sparse Representation for Acoustic Emission Signals in Rails. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2023. Yifei Chen,· Xin Zhang*,· Dandan Li, et al. Automatic segmentation of thyroid with the assistance of the devised boundary improvement based on multicomponent small dataset. Applied Intelligence, 2023. Yongqi Chang, Xin Zhang*, Shuzhi Song, Qinghua Song, Yi Shen. Rail crack defect recognition based on a multi-feature fusion algorithm using electromagnetic acoustic emission technique. Measurement Science and Technology, 2023. Chang Y, Zhang X*, Lin C, et al. An Efficient Method for Wheel-Flattened Defects Detection Based on Acoustic Emission Technique. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2022. Shuzhi Song, Xin Zhang*, Qiushi Hao, Yan Wang, Naizhang Feng, Yi Shen. An improved reconstruction method based on auto-adjustable step size sparsity adaptive matching pursuit and adaptive modular dictionary update for acoustic emission signals of rails. Measurement, 2022. Wang K, Zhang X*, Song S, et al. Feasibility investigation of rail monitoring by wheel-mounted acoustic emission technology using two-dimensional analytical contact acoustic nonlinearity model. Measurement Science and Technology, 2022. Kangwei Wang, Xin Zhang*, Shuzhi Song, et al. Rail Steel Health Analysis Based on a Novel Genetic Density-based Clustering Technique and Manifold Representation of Acoustic Emission Signals, Applied Artificial Intelligence, 2021. Zhang, Xin*; Sun, Tiantian; Wang, Yan; Wang, Kangwei; Shen, Yi; "A parameter optimized variational mode decomposition method for rail crack detection based on acoustic emission technique", Nondestructive Testing and Evaluation, 2021. Chen Y, Li D, Zhang X, et al. Computer aided diagnosis of thyroid nodules based on the devised small-datasets multi-view ensemble learning. Medical Image Analysis, 2021. Zhang, Xin*; Wang, Kangwei; Wang, Yan; Shen, Yi; Hu, Hengshan; "Rail crack detection using acoustic emission technique by joint optimization noise clustering and time window feature detection", Applied Acoustics, 2020. Wang, Kangwei; Hao, Qiushi; Zhang, Xin*; Tang, Zhiyi; Wang, Yan; Shen, Yi; "Blind source extraction of acoustic emission signals for rail cracks based on ensemble empirical mode decomposition and constrained independent component analysis", Measurement, 2020. Chen Y, Zhang X, Li D, et al. Classification of a Small-data-set Thyroid Nodules Based on Supplementary Feature Layer Improved VGG16. 39th Chinese Control Conference 2020. Song S, Zhang X*, Sun T, et al. Classification of Acoustic Emission Signals from Rail Cracks by Binary Particle Swarm Optimization Combined with SVM. 39th Chinese Control Conference 2020. 郝秋实,沈毅,王艳,章欣,刘俭.高速铁路轮轨滚动噪声的分形描述及分形维估计.声学学报,2020. Wang, Kangwei; Zhang, Xin*; Hao, Qiushi; Wang, Yan; Shen, Yi; "Application of improved least-square generative adversarial networks for rail crack detection by AE technique", Neurocomputing, 2019. Qiushi Hao, Yi Shen, Yan Wang, Xin Zhang. A fractal model of acoustic emission signals in sliding friction. Tribology Letters, 2019. Zhang, Xin*; Zou, Zhongxian; Wang, Kangwei; Hao, Qiushi; Wang, Yan; Shen, Yi; Hu, Hengshan; "A new rail crack detection method using LSTM network for actual application based on AE technology", Applied Acoustics, 2018. Zhang, Xin*; Hao, Qiushi; Wang, Kangwei; Wang, Yan; Shen, Yi; Hu, Hengshan; "An investigation on acoustic emission detection of rail crack in actual application by chaos theory with improved feature detection method", Journal of Sound and Vibration, 2018. Zhang, Xin*; Cui, Yiming; Wang, Yan; Sun, Mingjian; Hu, Hengshan; "An improved AE detection method of rail defect based on multi-level ANC with VSS-LMS", Mechanical Systems and Signal Processing, 2018. Zhang, Xin*; Tang, Zhiyi; Hao, Qiushi; Wang, Yan; Shen, Yi; Hu, Hengshan; "AE detection of crack signal in tank shell using the multi-sensors with adaptive weighted fusion method", IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), 2018. Hao, Qiushi; Zhang, Xin*; Wang, Kangwei; Shen, Yi; Wang, Yan; "A signal-adapted wavelet design method for acoustic emission signals of rail cracks", Applied Acoustics, 2018. Hao, Qiushi; Zhang, Xin*; Wang, Yan; Shen, Yi; Makis, Viliam; "A novel rail defect detection method based on undecimated lifting wavelet packet transform and Shannon entropy-improved adaptive line enhancer", Journal of Sound and Vibration, 2018. Wang, Kangwei; Zhang, Xin*; Han, Ruidong; Wang, Yan; Shen, Yi; "An improved recovery method of rail crack signal based on least-square deconvolution algorithm with sectional regulatory factors", IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), 2018. Qiushi Hao, Yi Shen, Yan Wang, Xin Zhang. Detection method based on Kalman filter for high speed rail defect AE signal on wheel-rail rolling rig. Nondestructive Testing and Evaluation, 2018. 章欣*; 王艳; 胡恒山; 孙明健; 沈毅; 声发射技术在铁路系统检测中的研究和应用, 应用声学,36(3):189-199, 2017. Zhang, Xin*; Wang, Kangwei; Wang, Yan; Shen, Yi; Hu, Hengshan; "An improved method of rail health monitoring based on CNN and multiple acoustic emission events", IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), 2017. Zhang, Xin*; Wang, Yan; Wang, Kangwei; Shen, Yi; Hu, Hengshan; "Rail crack detection based on the adaptive noise cancellation method of EMD at high speed", IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), 2017. Wang, Kangwei; Zhang, Xin*; Yue, Yamei; Wang, Yan; Shen, Yi; "Modeling of wheel-rail coupling contact by submodeling technique for elastic wave propagation", 36th Chinese Control Conference (CCC), 2017. Sun Ming-Jian, Cheng Xing-Zhen, Wang Yan, Zhang Xin, Shen Yi, Feng Nai-Zhang.Method for detecting high-speed rail surface defects by photoacoustic signal. ACTA PHYSICA SINICA, 2016. Zhang, Xin*; Feng, Naizhang; Wang, Yan; Shen, Yi; "Acoustic emission detection of rail defect based on wavelet transform and Shannon entropy", Journal of Sound and Vibration, 2015. 章欣*; 冯乃章; 王艳; 沈毅; "钢轨裂纹伤损声发射源的建模仿真与特征分析", 声学学报, 40(4):537-545, 2015. Zhang, Xin*; Feng, Naizhang; Wang, Yan; Shen, Yi; "Feature analysis of acoustic emission sources for rail crack detection by the finite element method", Chinese journal of acoustics, 34: 203-215, 2015. Zhang, Xin*; Feng, Naizhang; Zou, Zhongxian; Wang, Yan; Shen, Yi; "An investigation on rail health monitoring using acoustic emission technique by tensile test", IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), 2015 . Feng, Naizhang; Zhang, Xin*; Zou, Zhongxian; Wang, Yan; Yi, Shen; "Rail health monitoring using acoustic emission technique based on NMF and RVM", IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), 2015 . Zhang, Xin*; Feng, Naizhang; Wang, Yan; Shen, Yi; "An analysis of the simulated acoustic emission sources with different propagation distances, types and depths for rail defect detection", Applied Acoustics, 2014. Wei, Qiang; Zhang, Xin; Wang, Yan; Feng, Naizhang; Shen, Yi; "Rail defect detection based on vibration acceleration signals", 2013 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC). Zhang, Xin*; Wang, Yan; Feng, Naizhang; Shen, Yi; "Flaw detection in high speed train's rail based on EMD and PSD", 2011 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference. 授权专利 名称 章欣; 宋树帜; 沈毅; 王艳; 常永祺; 陈逸飞。[发明授权]一种基于压缩感知的钢轨声发射信号快速高精度重构方法。 章欣;于佳欣;王艳;沈毅。[发明授权]一种便携式B型超声诊断设备图像的去噪方法 。 章欣;宋树帜;陈逸飞;沈毅;王艳。[发明授权]一种基于信息增强与变步长稀疏表达的钢轨健康监测方法。 章欣; 常永祺; 郝秋实; 宋树帜; 沈毅; 王艳。[发明授权]一种基于不平等距离优化聚类算法的伤损裂纹声发射信号检测方法。 章欣;王康伟;沈毅;等。[发明授权]一种基于改进声发射密度聚类的伤损状态诊断方法。 章欣;王康伟;王艳;郝秋实;沈毅。 [发明授权] 一种基于多声发射事件概率的钢轨裂纹检测方法。 章欣;王艳;沈毅;郝秋实。[发明授权] 一种基于声发射技术的车载移动式高速铁路钢轨伤损检测方法。 章欣;王康伟;王艳;郝秋实;沈毅。[实用新型] 一种车载移动式高速铁路钢轨伤损声发射检测系统。 章欣; 唐志一; 王艳; 沈毅。[发明授权] 一种基于多种特征量约束的钢轨裂纹信号盲源提取方法。 章欣; 王康伟; 郝秋实; 王艳; 沈毅。[发明授权] 一种基于改进长短时记忆网络的钢轨裂纹声发射信号检测方法。 章欣; 王康伟; 沈毅; 王艳; 郝秋实。[发明授权] 一种分段式调节最小均方反卷积钢轨裂纹信号复原方法。 章欣; 王艳; 沈毅; 等。[实用新型]一种具有自调节的轨侧声发射传感器固定压力控制系统。 王艳;章欣;冯乃章;沈毅。[发明授权] 基于非负张量分解振动特征的钢轨伤损探测装置和方法。 王康伟; 章欣; 王艳; 韩瑞东; 沈毅。[发明授权] 一种基于改进最小二乘生成式对抗网络的钢轨裂纹声发射信号检测方法。 彭亚琴; 章欣; 沈毅; 王艳; 陈逸飞。[发明授权]一种基于块选择与扩展的输液瓶图像感兴趣区域提取方法。 王艳;魏强;章欣;沈毅。[发明授权] 高铁钢轨伤损检测实验平台及检测方法。 沈毅;崔一鸣;章欣;郭威;张淼。[发明授权] 一种基于ZYNQ系列FPGA的超声成像方法。 沈毅;潘文磊;金晶;王艳;章欣。[发明授权]一种基于有限元的超声理疗中软组织影响下的骨组织内部应力分布数值模拟方法。 沈毅;潘文磊;金晶;王艳;章欣。[发明授权]定量超声系统中基于经验模态分解的组织微观结构检测方法。 沈毅;潘文磊;金晶;王艳;章欣。[发明授权]一种骨骼超声系统中编码增强的聚焦超声骨组织微观结构检测方法。 孙明健;程星振;沈毅;王艳;冯乃章;章欣。[发明授权]一种钢轨缺陷的多模态信号检测方法及装置。 沈毅;郝秋实;王艳;章欣;王康伟;楼云江。[发明授权]用于微弱盲信号去噪与提取的信号增强器及方法。 郝秋实;王艳;沈毅;章欣;王康伟。[发明授权]一种轮轨健康状态监测系统及方法。 沈毅;潘文磊;金晶;王艳;章欣。[发明授权]多功能一体化数字超声诊断系统。 指导学生获奖情况 名称 欢迎对大一年度项目、创新创业、科技竞赛等感兴趣的同学。指导获奖情况如下： 2022年8月，哈尔滨工业大学大一年度项目计划-面向外卖骑手的头盔内置智能语音指令识别，二等奖（指导教师）。 2021年9月，哈尔滨工业大学大一年度项目计划-基于深度学习的智能语音指令识别，一等奖（指导教师）。 2021年9月，哈尔滨工业大学大一年度项目计划-智能AI图像超分辨构建，二等奖（指导教师）。 2018年9月，第四届黑龙江省“互联网+”大学生创新创业大赛-便携式超声检测仪，二等奖（指导教师）。 2018年6月，第十一届“挑战杯”黑龙江省大学生创业大赛-便携式无线医疗超声智能诊断仪，银奖（指导教师）。 2018年5月，哈尔滨工业大学第八届祖光杯创意创新创业大赛-便携式超声检测仪，银奖（指导教师）。 2016年9月，哈尔滨工业大学大一年度项目计划-智能家居，一等奖（指导教师）。 毕业生去向 名称 声学信号智能检测与处理组： 2023届，李烨，比亚迪 2022届，王康伟（博士），苏州大学教师 2022届，李丁丁，华为（北京） 2022届，胡鑫，哈尔滨工业大学博士 2020届，孙甜甜，华为（北京） 2019届，郝秋实（博士），哈尔滨工业大学教师 2019届，韩瑞东，百度->腾讯（北京） 2019届，王亚昆，京东->阿里（北京） 2018届，唐志一，中国电子科技集团公司第二十八研究所（南京） 2017届，王康伟，哈尔滨工业大学博士 2015届，郝秋实，哈尔滨工业大学博士 2014届，袁赛，华为 2013届，魏强，华为 医疗超声诊断与嵌入式系统组： 2023届，张文浩，迈瑞医疗 2021届，王喆，迈瑞医疗 2019届，徐晨升，华为（上海） 2019届，于佳欣，华为 2019届，向敉仪，华为 2018届，刘飞，华为 2017届，郭威，腾讯 2017届，崔一鸣，佛罗里达大学博士