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基于定性视觉特征语义描述的裂纹缺陷仿真

作　者: 詹银燕
导　师: 黄茜
学　校: 华南理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 语义本体描述逻辑模糊几何特征裂纹缺陷仿真
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 24次
引　用: 1次
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内容摘要

铸件缺陷仿真技术在自动检测领域备受关注。仿真结果可用于对缺陷检测算法进行灵敏度验证和参数调整,从而改进检测算法性能,保证机械产品的质量。裂纹是最复杂的铸件缺陷类型之一。对裂纹缺陷进行实时、可靠的仿真是缺陷仿真的难点和关键,将积极地推动缺陷检测技术的发展。本文从裂纹缺陷X光图像样本的定性视觉特征出发,建立语义提取模型,用本体描述逻辑对裂纹缺陷进行语义描述。为减小图像定性视觉特征与高层语义之间的语义鸿沟,本文设计了一组数学描述符,用数学描述符逻辑描述的加权和表示裂纹缺陷的隶属度,用以检验缺陷的合格程度。以本体描述逻辑、语义提取和模糊几何特征为理论依据,本文提出一种新的裂纹缺陷仿真算法,主要分为四步:(1)生成裂纹缺陷骨架。设计了三种生成方式:从裂纹缺陷X光图像样本中提取、手工绘制和随机生成。通过比较提取骨架方式得到的实验结果和样本两者的模糊几何特征,可调整算法参数,完善仿真。随机生成方式能得到形状随机的裂纹骨架,而手工绘制方式加入了主观因素,使生成的裂纹能在一定程度上满足用户特定需求。(2)以像素为单位对骨架进行运动滤波。设置一组不同参数的运动滤波器,根据骨架上各个像素对上一个像素的相对位置,选用对应滤波器对该像素进行运动滤波,实现骨架的不均匀模糊化。(3)平移后加权叠加。针对中等宽度和较宽裂纹,选择将模糊化骨架平移一次或两次,再将两者或三者加权叠加,加大了的裂纹形状的随机性。(4)整体运动滤波。根据裂纹的在走向上的相对偏移方向,选择对应滤波器进行对得到的模糊裂纹进行整体运动滤波,叠加到背景图上。计算数学描述符,得到裂纹缺陷的隶属度值,判断裂纹是否合格。实验结果证明,该仿真算法简单可靠,能实时生成满足模糊性、随机性的各类裂纹缺陷。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第一章绪论  10-16
  1.1 研究意义  10-11
  1.2 研究现状  11-13
  1.3 本课题主要研究工作  13-14
  1.4 论文结构安排  14-15
  1.5 本章小结  15-16
第二章本体研究综述  16-28
  2.1 本体的特点和定义  16-22
    2.1.1 本体的起源和特点  16-17
    2.1.2 本体论定义  17-20
    2.1.3 本体内的代数系统  20-22
  2.2 本体描述语言  22-26
    2.2.1 本体语言概述  22-23
    2.2.2 描述逻辑  23-26
  2.3 本体存在的问题  26-27
  2.4 本章小结  27-28
第三章语义提取与语义网  28-38
  3.1 语义连续体  28-29
  3.2 图像语义提取  29-33
  3.3 语义网  33-36
  3.4 本体与语义网  36-37
  3.5 本章小结  37-38
第四章模糊几何特征  38-49
  4.1 模糊几何概述  38-39
  4.2 模糊图像处理  39-40
  4.3 模糊几何特征定义  40-41
  4.4 模糊定义可行性分析  41-48
    4.4.1 定义公式分析  41-46
    4.4.2 图像实验分析  46-48
  4.5 本章小结  48-49
第五章定性视觉特征的语义提取  49-54
  5.1 定性视觉特征  49-50
  5.2 语义提取模型  50-53
  5.3 本章小结  53-54
第六章算法与实验结果  54-66
  6.1 仿真算法  54-61
    6.1.1 生成裂纹缺陷骨架  56-58
    6.1.2 以像素为单位运动滤波  58-59
    6.1.3 平移后加权叠加  59-60
    6.1.4 整体运动滤波  60-61
  6.2 实验结果与分析  61-65
  6.3 本章小结  65-66
结论  66-68
参考文献  68-72
攻读硕士学位期间发表论文和取得的科研成果  72-73
致谢  73

基于定性视觉特征语义描述的裂纹缺陷仿真

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