【摘要】：熔石英表面損傷修復(fù)是延長元件生命周期,提高慣性約束核聚變裝置負(fù)載能力的重要舉措。損傷修復(fù)流程主要實(shí)現(xiàn)對(duì)已損傷元件的檢測(cè)、修復(fù)、評(píng)價(jià),最終獲得近理想元件。本文針對(duì)現(xiàn)有的損傷修復(fù)流程存在的問題:基準(zhǔn)標(biāo)識(shí)不統(tǒng)一問題、損傷人工評(píng)定效率低的問題及系統(tǒng)信息交互性差的問題,旨在提出相應(yīng)的解決措施并通過開發(fā)數(shù)據(jù)分析軟件具體實(shí)現(xiàn),以便提高系統(tǒng)效率,實(shí)現(xiàn)信息交互。本文主要研究工作如下:熔石英表面損傷修復(fù)流程由損傷檢測(cè)系統(tǒng)、損傷修復(fù)系統(tǒng)、顯微觀測(cè)系統(tǒng)、應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)和調(diào)制測(cè)量系統(tǒng)五個(gè)子系統(tǒng)組成,各子系統(tǒng)物理上分布并不集中,相互獨(dú)立,信息交互困難。通過對(duì)流程內(nèi)各子系統(tǒng)的工作原理、工作流程及數(shù)據(jù)變化的詳細(xì)分析,繪制損傷修復(fù)流程的數(shù)據(jù)流程圖(DFD)并構(gòu)建子系統(tǒng)間連接的整體網(wǎng)絡(luò)框架,以便實(shí)現(xiàn)信息交互。針對(duì)損傷定位基準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題,提出為熔石英元件設(shè)計(jì)統(tǒng)一的圓形基準(zhǔn)標(biāo)識(shí),通過圖像處理識(shí)別標(biāo)識(shí)中心,建立損傷點(diǎn)與標(biāo)識(shí)中心的坐標(biāo)關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)以基準(zhǔn)標(biāo)識(shí)為坐標(biāo)原點(diǎn)的損傷定位方案。為了準(zhǔn)確識(shí)別標(biāo)識(shí)中心,對(duì)預(yù)處理后的標(biāo)識(shí)區(qū)域采用質(zhì)心法粗定位標(biāo)識(shí)中心,然后利用粗定位中心及先驗(yàn)半徑約束Canny算子邊緣獲得近理想邊緣,采用最小二乘法擬合近理想邊緣獲得理想邊緣,最終計(jì)算得出了圓形標(biāo)識(shí)精定位中心。實(shí)驗(yàn)表明該算法中心定位精度及穩(wěn)定性能夠滿足系統(tǒng)定位需求。針對(duì)人工評(píng)定損傷效率低的問題,采用基于CART分類樹模型的隨機(jī)森林(RF)集成分類機(jī)器學(xué)習(xí)算法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)熔石英表面損傷圖像中損傷點(diǎn)的自動(dòng)分類。該算法首先采用旋轉(zhuǎn)卡殼法尋找損傷點(diǎn)的最小面積外接矩形,提取損傷點(diǎn)的形狀信息及灰度信息,構(gòu)建損傷特征樣本集。其次,以Bagging集成學(xué)習(xí)框架為基礎(chǔ),CART分類樹為弱分類器,Bagging系列RF算法為強(qiáng)分類器,組成基于CART分類樹的RF集成分類模型。最后將損傷特征樣本集輸入該模型進(jìn)行分類訓(xùn)練,確定最優(yōu)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明,該模型的分類性能提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。在前文研究的基礎(chǔ)上開發(fā)了損傷修復(fù)流程數(shù)據(jù)分析軟件,該軟件包含了信息交互、標(biāo)識(shí)中心定位及損傷評(píng)定分類功能,并通過綜合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該軟件分析得出的標(biāo)識(shí)定位、損傷定位及損傷評(píng)定的精度。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP18;TL632
【圖文】：

圖 1-1 熔石英元件循環(huán)回收策略[19] 課題研究的目的和意義圖 1-2 所示為熔石英損傷修復(fù)流程，能夠有效提升熔石英元件的負(fù)載外高功率固體激光裝置中得到了廣泛的研究。

過成像系統(tǒng)獲取帶有標(biāo)識(shí)信息的目標(biāo)圖像，經(jīng)過一系列圖息，用于參考點(diǎn)建立或技術(shù)性測(cè)量。目前，常用的標(biāo)識(shí)特標(biāo)識(shí)、棋盤格、十字交叉線等特征。其中，圓形基準(zhǔn)標(biāo)識(shí)旋轉(zhuǎn)不變特性，易通過算法識(shí)別并提取，在攝影測(cè)量、光泛的應(yīng)用。IF 裝置中使用 CO2激光器在光學(xué)元件上刻制基準(zhǔn)標(biāo)識(shí)[20]，符號(hào)位于激光通光口徑之外，可以有效避免激光對(duì)標(biāo)識(shí)區(qū)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2738336