【摘 要】
：
数字化X射线摄影技术（DR）是目前工业领域广泛应用的无损检测方法,能够得到直观反映铸件内部缺陷位置、大小和形态的DR图像。在得到铸件DR图像后,人工对DR图像进行缺陷判定的检测效率低,易受外界环境、底片质量等因素影响。随着工业智能化技术的不断发展,基于计算机视觉的缺陷检测技术逐步取代了传统的人工缺陷判定。传统特征提取算法通过人为设计的特征提取算法对图像进行特征提取,再使用分类器进行缺陷分类,这种方
论文部分内容阅读
数字化X射线摄影技术（DR）是目前工业领域广泛应用的无损检测方法,能够得到直观反映铸件内部缺陷位置、大小和形态的DR图像。在得到铸件DR图像后,人工对DR图像进行缺陷判定的检测效率低,易受外界环境、底片质量等因素影响。随着工业智能化技术的不断发展,基于计算机视觉的缺陷检测技术逐步取代了传统的人工缺陷判定。传统特征提取算法通过人为设计的特征提取算法对图像进行特征提取,再使用分类器进行缺陷分类,这种方法窗口选择冗余、鲁棒性差。因此,针对人工检测和传统目标检测算法中存在的问题,本文提出了基于深度学习的铸件DR图像缺陷检测算法,提升网络的检测精度,完成对铸件DR图像上缺陷的定位和分类分级。主要研究工作如下:（1）建立铸件DR图像数据集,对铁路货运列车转向架中的侧架和摇枕DR图像进行标注。针对DR图像的图像质量较差的问题,通过预处理提升图像质量,便于数据的标注和网络训练。进行数据增强,避免由于缺乏数据和数据种类不平衡造成的问题。（2）采用改进的HTC网络进行缺陷检测,加入Squeeze-and-Excitation模块、可变卷积提升特征提取网络的能力;使用平衡特征金字塔进行特征融合;加入指定特征提取层,通过先验知识让网络能够更好的理解图像的内容;对损失函数进行改进,提升边框回归的效果。（3）针对检测结果中存在的误检问题,采用基于循环神经网络的缺陷误检消除方法,构建一个循环神经网络对检测结果进行再次处理,降低误检框的置信度分数,达到提高检测平均精度的目的。（4）设计并实现铸件DR图像缺陷检测软件,使用PYQT搭建程序界面,通过UI界面实现对深度学习网络的调用,更方便快捷地实现铸件DR图像缺陷的检测。通过上述对铸件DR图像缺陷检测的研究,完成了基于深度学习的铸件DR图像缺陷检测工作。实验结果表明,改进后的HTC网络能够准确检测铸件DR图像中存在的缺陷。后续的双向循环神经网络误检框消除算法可以提高检测的平均精度,搭建的铸件缺陷检测平台能更加方便快捷地实现铸件DR图像缺陷的检测,为工业铸件缺陷检测智能化提供新方案。
其他文献
硫化氢（H2S）是一种具有腐蚀性和易燃易爆性的剧毒气体,广泛存在于原油提炼、化石燃烧和污水处理等工业生产中,每年因H2S泄漏造成的经济损失和人员伤亡十分巨大,因此,研究高性能的H2S气体传感器具有十分重要的意义。氧化铁（α-Fe2O3）是一种无毒、稳定、廉价且含量丰富的金属氧化物半导体,作为H2S传感器的敏感材料已经被广泛研究。然而,目前的α-Fe2O3传感器仍存在灵敏度低、检测限高和选择性差等问
大气层中的臭氧层对200～280 nm波段的紫外辐射具有非常强烈的吸收作用,这一波段紫外光在地表几乎不存在,因此被称为日盲光,工作在日盲波段的紫外光电导传感器具有背景噪声低、抗干扰能力强、误报率低等独特优势,在导弹预警、火灾预警、臭氧空洞检测、高压电弧放电检测等军事和民用领域均有重要应用。然而,相较于红外探测而言,日盲光电传感器输出的光暗电流微弱,通常在纳安级别,常规的测量电路难以直接检测,需要使
在数字化、信息化和智能化的万物互联时代,高精度的传感器实时精确地获取、感知和反馈各种信息,是工业生产和实际生活的重要保障。而速度/位移和振动是日常生活和各领域中十分常见和关键的物理量,在工业生产和实际生活中需要精确地测量物体的速度/位移和振动来保证工业生产系统的平稳安全运行。本文以精密机械加工设备运行速度传感测量为研究背景,精密机械加工设备运行速度的准确传感控制测量是其安全高精度平稳可靠运行的重要
随着通信技术的飞速发展,对声表面波（Surface Acoustic Wave,SAW）器件性能的要求越来越高。掺钪氮化铝（Sc Al N）薄膜因具有压电响应高、声速大等优良特性,近年来在声学滤波器领域引起了极大关注。但由于高钪含量Sc Al N薄膜的制备难度较大,国内在该技术上的研究止步于30 at.%的掺杂浓度。高性能SAW器件的设计不仅需要高品质压电材料,还依赖于精确高效的仿真工具。二维耦合
据世界卫生组织下属国际癌症研究机构统计数据,2020年乳腺癌成为全球第一大癌,中国乳腺癌发病率位居中国女性恶性肿瘤首位,严重危害女性身体健康。循环肿瘤DNA（circulating tumor DNA,ct DNA）是肿瘤细胞凋亡、坏死后释放到血液中的游离DNA片段。ct DNA检测是乳腺癌早期诊断以及肿瘤治疗之后随访评价的一种新型检测手段。然而,传统的乳腺癌ct DNA检测方法,如基因测序、PC
核潜艇中反应堆的隔振系统需要面对辐照环境和变化的振动激励。传统的阻尼器一旦制作完成其性能便会固定,而可控阻尼器在面对不同的振动工况时有很大的灵活性。磁流变阻尼器作为可控阻尼器的典型代表,具有优良的阻尼性能,但存在无法避免的沉降、密封和不耐辐照等问题。颗粒阻尼器具有减振频带宽,适用于各种极端环境且密封要求不高等优势,但其可控特性和阻尼性能较差。针对这两种阻尼器存在的不足和辐照等极端环境下的减振需求,
随着智能制造技术的发展,在微装配、微操作和自动化制造系统中,对机器人的轻量化、微型化的要求越来越高。采用柔顺机构的结构形式,并利用微型多轴柔性铰充当关节,具有结构简单、无间隙摩擦、无空回、无需润滑、高分辨率和易于精确控制等优点,是机器人实现微型化的必然选择。然而,现有的多轴柔性铰受到结构、材料和制造工艺的限制,难以实现轻量化、微型化。尚无能够实际应用的微型多轴柔性铰,已成为制约机器人微型化和微型机
风洞试验为航空航天飞行器的先进气动布局和大迎角机动性的研究提供了重要的技术支撑,但在风洞试验中,由于尾撑支杆的长度一般是飞机模型长度的三到五倍,使得系统刚度较低,在气动载荷作用下易产生低频大幅振动。磁流变弹性体（Magnetorheological Elastomer,MRE）作为一种新型智能高分子材料,在外加磁场作用下其力学性能可以实时变化,具有响应速度快（ms级）、可逆性好、能耗低等优点,为尾
发动机热端部件是航空发动机的重要组成部分,其局部过热会严重影响发动机的寿命。因此,在热端部件设计、优化和改进过程中,需要实时测量热端部件表面温度场。尽管已有很多航空发动机温度测试方案,但受限于测试位置和测试环境,目前尚无成熟有效的热端表面温度测试手段。光纤光栅传感器具有尺寸小、重量轻、灵敏度高、抗电磁干扰、复用能力强、性能稳定等诸多优点,近年来在航空发动机热端表面温度测试中受到了广泛的重视。光纤光
在微流控应用中,流体驱动是不可或缺的操作之一。精密注射泵和压力泵是目前实验室应用最多的两种流体驱动装置,虽然它们可控性好、精度较高,但其价格昂贵、体积较大,不适于微流控系统低成本、便携式应用。尽管近年来为了提高微流控系统的集成度和便携性,人们开发了一系列集成式微流体驱动系统,但它们要么制造复杂、成本高,要么可控性差、工作时间短、流量调节范围窄,因而限制了这些系统的实际推广使用。针对目前微流控领域驱