基于特征提取和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的銑削表面粗糙度檢測(cè)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-22 09:38
表面粗糙度是機(jī)械領(lǐng)域中衡量加工表面質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,在工程應(yīng)用中如何提高其檢測(cè)速度和精度一直是研究熱點(diǎn),從接觸式檢測(cè)方法發(fā)展到光學(xué)和圖像學(xué)研究得到的非接觸式檢測(cè)方法,隨著技術(shù)的進(jìn)步,表面粗糙度的檢測(cè)精度在進(jìn)一步的提高。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中,產(chǎn)品的合格與否需達(dá)到技術(shù)要求值的范圍以內(nèi),同時(shí)工件表面質(zhì)量的檢測(cè)對(duì)速度的要求更高。在此背景下,基于工件表面圖像的粗糙度檢測(cè)能夠充分滿足實(shí)際加工生產(chǎn)的需求,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)表面粗糙度常用值區(qū)間進(jìn)行分類,本文旨在通過實(shí)驗(yàn)獲取工件銑削表面,分別構(gòu)建基于圖像特征提取和基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表面粗糙度分類模型,在達(dá)到精度要求的前提下,提升了檢測(cè)速度。基于圖像特征提取的表面粗糙度檢測(cè)方法,是通過分析紋理特征,對(duì)比多種提取方式,根據(jù)機(jī)械加工銑削表面實(shí)際紋理狀態(tài),選用了灰度共生矩陣進(jìn)行表面紋理特征檢測(cè),通過特征對(duì)比選擇其中6維特征值作為圖像特征向量,并建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)特征向量進(jìn)行分類學(xué)習(xí),使用訓(xùn)練集數(shù)據(jù)可以達(dá)到98.96%準(zhǔn)確率,使用測(cè)試集數(shù)據(jù)可以達(dá)到91.67%準(zhǔn)確率。基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表面粗糙度分類檢測(cè)方法,是一種端到端的圖像分析方法,將實(shí)驗(yàn)采集的工件表面圖像,通過預(yù)...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
XHK715立式銑床加工中心
圖 2.4 激光共聚焦儀器技術(shù)參數(shù)如下:范圍:1-8 倍;射:408 納米紫激光;:4-120Hz(面掃描),7900Hz(線掃描);受光素子:倍率:5,10,20,50,150;量軟件和粒度分析軟件(VK-H1XVE):面分辨率要求到達(dá) 200 納米;Z 軸掃描分辨率要求達(dá)到數(shù)需超過 15000 倍;薄膜等透明材料;可觀測(cè)透明液體;能自動(dòng)進(jìn)行三維幾度可進(jìn)行直接評(píng)價(jià);分析圖像,顯示顆粒粒度等;
并通過三角架確定相機(jī)和試件表面的垂直角度,獲取加工試件的表面圖像,加工后各表面粗糙度值的試件圖片如圖2.5 和 2.6 所示:(a)直線進(jìn)給 (b)圓弧進(jìn)給圖 2.5 直線進(jìn)給和圓弧進(jìn)給加工下的鋁合金工件表面(2736*1824)(a)直線進(jìn)給 (b)圓弧進(jìn)給圖 2.6 直線進(jìn)給和圓弧進(jìn)給加工下的 45 號(hào)鋼工件表面(2736*1824)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]結(jié)合深度學(xué)習(xí)的工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究[J]. 李廣,楊欣. 大數(shù)據(jù). 2018(05)
[2]基于視覺反饋的工業(yè)機(jī)器人打磨拋光檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用研究[J]. 徐旋波,王寅飛,張偉. 機(jī)電工程技術(shù). 2018(05)
[3]基于CCD攝像機(jī)石材表面粗糙度檢測(cè)方法[J]. 趙民,周嘉偉. 光學(xué)技術(shù). 2018(03)
[4]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像紋理的超分辨率重建[J]. 蔣雪,韓芳. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2017(20)
[5]淺析智能機(jī)床發(fā)展[J]. 陳長(zhǎng)年,李雷. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2015(12)
[6]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的紋理分類方法研究[J]. 冀中,劉青,聶林紅,龐彥偉. 計(jì)算機(jī)科學(xué)與探索. 2016(03)
[7]微觀表面形貌檢測(cè)方法及其發(fā)展[J]. 夏陽,黃進(jìn)凡. 湖北農(nóng)機(jī)化. 2014(03)
[8]表面粗糙度檢測(cè)技術(shù)研究概況[J]. 郭便. 價(jià)值工程. 2011(08)
[9]基于灰度共生矩陣的紋理特征提取[J]. 高程程,惠曉威. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2010(06)
[10]基于圖像處理技術(shù)的表面粗糙度檢測(cè)系統(tǒng)模型[J]. 陳斌,宋桂珍. 機(jī)械管理開發(fā). 2010(02)
碩士論文
[1]基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法的管材缺陷識(shí)別方法研究[D]. 郭潤(rùn)元.西安理工大學(xué) 2018
[2]基于CNN的晶圓SEM圖像缺陷檢測(cè)與分類研究[D]. 邡鑫.浙江大學(xué) 2018
[3]基于機(jī)器視覺的刀具磨損檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 吳同坤.哈爾濱理工大學(xué) 2018
[4]金屬弧面工件表面缺陷檢測(cè)與誤檢排除技術(shù)研究[D]. 許浩均.華南理工大學(xué) 2017
[5]基于深度學(xué)習(xí)與SVM的電弧熔積表面缺陷檢測(cè)與分類[D]. 鄧星.華中科技大學(xué) 2016
[6]深度學(xué)習(xí)及其在工件缺陷自動(dòng)檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 顏偉鑫.華南理工大學(xué) 2016
[7]基于數(shù)字圖像的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究[D]. 封海蕊.浙江理工大學(xué) 2013
[8]基于圖像法的工件表面粗糙度檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 張建.南京航空航天大學(xué) 2011
[9]基于機(jī)器視覺的磨削表面粗糙度檢測(cè)[D]. 吳春亞.哈爾濱理工大學(xué) 2008
[10]基于圖像的車削表面粗糙度測(cè)量[D]. 王玉景.哈爾濱理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3450839
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
XHK715立式銑床加工中心
圖 2.4 激光共聚焦儀器技術(shù)參數(shù)如下:范圍:1-8 倍;射:408 納米紫激光;:4-120Hz(面掃描),7900Hz(線掃描);受光素子:倍率:5,10,20,50,150;量軟件和粒度分析軟件(VK-H1XVE):面分辨率要求到達(dá) 200 納米;Z 軸掃描分辨率要求達(dá)到數(shù)需超過 15000 倍;薄膜等透明材料;可觀測(cè)透明液體;能自動(dòng)進(jìn)行三維幾度可進(jìn)行直接評(píng)價(jià);分析圖像,顯示顆粒粒度等;
并通過三角架確定相機(jī)和試件表面的垂直角度,獲取加工試件的表面圖像,加工后各表面粗糙度值的試件圖片如圖2.5 和 2.6 所示:(a)直線進(jìn)給 (b)圓弧進(jìn)給圖 2.5 直線進(jìn)給和圓弧進(jìn)給加工下的鋁合金工件表面(2736*1824)(a)直線進(jìn)給 (b)圓弧進(jìn)給圖 2.6 直線進(jìn)給和圓弧進(jìn)給加工下的 45 號(hào)鋼工件表面(2736*1824)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]結(jié)合深度學(xué)習(xí)的工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究[J]. 李廣,楊欣. 大數(shù)據(jù). 2018(05)
[2]基于視覺反饋的工業(yè)機(jī)器人打磨拋光檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用研究[J]. 徐旋波,王寅飛,張偉. 機(jī)電工程技術(shù). 2018(05)
[3]基于CCD攝像機(jī)石材表面粗糙度檢測(cè)方法[J]. 趙民,周嘉偉. 光學(xué)技術(shù). 2018(03)
[4]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像紋理的超分辨率重建[J]. 蔣雪,韓芳. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2017(20)
[5]淺析智能機(jī)床發(fā)展[J]. 陳長(zhǎng)年,李雷. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2015(12)
[6]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的紋理分類方法研究[J]. 冀中,劉青,聶林紅,龐彥偉. 計(jì)算機(jī)科學(xué)與探索. 2016(03)
[7]微觀表面形貌檢測(cè)方法及其發(fā)展[J]. 夏陽,黃進(jìn)凡. 湖北農(nóng)機(jī)化. 2014(03)
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[10]基于圖像處理技術(shù)的表面粗糙度檢測(cè)系統(tǒng)模型[J]. 陳斌,宋桂珍. 機(jī)械管理開發(fā). 2010(02)
碩士論文
[1]基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法的管材缺陷識(shí)別方法研究[D]. 郭潤(rùn)元.西安理工大學(xué) 2018
[2]基于CNN的晶圓SEM圖像缺陷檢測(cè)與分類研究[D]. 邡鑫.浙江大學(xué) 2018
[3]基于機(jī)器視覺的刀具磨損檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 吳同坤.哈爾濱理工大學(xué) 2018
[4]金屬弧面工件表面缺陷檢測(cè)與誤檢排除技術(shù)研究[D]. 許浩均.華南理工大學(xué) 2017
[5]基于深度學(xué)習(xí)與SVM的電弧熔積表面缺陷檢測(cè)與分類[D]. 鄧星.華中科技大學(xué) 2016
[6]深度學(xué)習(xí)及其在工件缺陷自動(dòng)檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 顏偉鑫.華南理工大學(xué) 2016
[7]基于數(shù)字圖像的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究[D]. 封海蕊.浙江理工大學(xué) 2013
[8]基于圖像法的工件表面粗糙度檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 張建.南京航空航天大學(xué) 2011
[9]基于機(jī)器視覺的磨削表面粗糙度檢測(cè)[D]. 吳春亞.哈爾濱理工大學(xué) 2008
[10]基于圖像的車削表面粗糙度測(cè)量[D]. 王玉景.哈爾濱理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3450839
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