基于2DPCA的熔池圖像代數(shù)特征提取方法研究.pdf

1、本文首次采用2DPCA方法設(shè)計(jì)針對(duì)焊縫成形質(zhì)量的熔池圖像的特征提取與分類系統(tǒng)，對(duì)熔池圖像進(jìn)行質(zhì)量識(shí)別。該方法以圖像全局為對(duì)象，有效消除圖像間的相關(guān)性，獲取表征圖像差異的數(shù)值特征。
　　 本文通過(guò)實(shí)際焊接過(guò)程中焊偏、焊漏、表面成形不良、夾渣等焊縫成形質(zhì)量問(wèn)題的成因，設(shè)計(jì)焊接工藝試驗(yàn)，獲得了表面成形良好、表面成形不良、焊槍左偏、焊槍右偏、焊漏、夾渣等六類焊縫及其對(duì)應(yīng)的熔池圖像。以三分類為基礎(chǔ)探討了PCA、2DPCA、2D'PCA、(

2、2D)2PCA方法在弧焊熔池圖像特征提取與分類中的適應(yīng)性。試驗(yàn)結(jié)果表明，綜合考慮算法復(fù)雜度與識(shí)別率，采用2DPCA與2D'PCA方法處理熔池圖像有明顯的優(yōu)勢(shì)。
　　 本文開(kāi)發(fā)了基于MAG焊六類焊縫成形質(zhì)量的2DPCA方法熔池圖像分類軟件。軟件包含兩大功能和三大模塊。其兩大功能是2DPCA和2D'PCA功能;三大模塊是熔池圖像預(yù)處理模塊、熔池圖像質(zhì)量判別訓(xùn)練樣本模塊和熔池圖像質(zhì)量判別模塊。其中預(yù)處理模塊實(shí)現(xiàn)熔池圖像的預(yù)處理過(guò)程;訓(xùn)

3、練模塊實(shí)現(xiàn)熔池圖像2DPCA方法的最優(yōu)投影軸、樣本特征的計(jì)算與儲(chǔ)存等功能;判別模塊實(shí)現(xiàn)圖像特征提取與圖像的特征分類判別。通過(guò)試驗(yàn)得出:對(duì)于焊接工藝5L/min焊縫成形不良的熔池圖像，2DPCA的判別結(jié)果為表面成形不良的占87％，焊漏占13％，2D'PCA的判別結(jié)果判別為表面成形不良的占74％，焊漏占25.8％;對(duì)于焊接工藝20L/min時(shí)焊縫成形良好的熔池圖像，2DPCA與2D'PCA的判別結(jié)果均為焊縫良好型;對(duì)于焊接工藝10L/min