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基于WGAN的环形锻件表面偏振检测

陈景铭 张礼华 王子翔

陈景铭, 张礼华, 王子翔. 基于WGAN的环形锻件表面偏振检测[J]. 制造技术与机床, 2022, (12): 58-64. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.009
引用本文: 陈景铭, 张礼华, 王子翔. 基于WGAN的环形锻件表面偏振检测[J]. 制造技术与机床, 2022, (12): 58-64. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.009
CHEN Jingming, ZHANG Lihua, WANG Zixiang. WGAN-based surface polarization detection of ring forgings[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (12): 58-64. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.009
Citation: CHEN Jingming, ZHANG Lihua, WANG Zixiang. WGAN-based surface polarization detection of ring forgings[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (12): 58-64. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.009

基于WGAN的环形锻件表面偏振检测

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.009
基金项目: 张家港市产业链创新产品攻关计划项目(ZKC2114)
详细信息
    作者简介:

    陈景铭,男,1997年生,硕士研究生,主要研究方向为机器视觉。E-mail:202020002@stu.just.edu.cn

    通讯作者:

    张礼华,男,1974年生,教授,主要研究方向为机器视觉、流体传动与控制。E-mail:zhanglihua2000@126.com

  • 中图分类号: TH164,TP29

WGAN-based surface polarization detection of ring forgings

  • 摘要: 为了增强对环形锻件表面的质量检测能力,提出一种基于DoFP偏振相机的FSV偏振检测方法,并利用改进的WGAN生成对抗网络生成S参量图,将理论上必须通过两次采集才能实现的FSV偏振检测成功减少到只需一次采集。通过搭建偏振检测实验平台,建立S参量偏振图像数据集,训练WGAN神经网络。利用实验生成的偏振数据,得到增强的二维表面图像,并进行相应的偏振三维建模。所提出的方法可同时实现对LCVR的快轴角度和相位延迟量的同步自标定,极大地便利了工业上的应用。实验结果表明,与传统成像系统和非FSV偏振成像系统相比,所提出的检测方法测得的DoP图像在图像评价指标上提升3%以上,大大提高了对环形锻件表面的质量检测能力。

     

  • 图  1  偏航轴承示意图

    图  2  EWV与相位延迟装置各参量之间关系

    图  3  偏振成像系统

    图  4  S参量偏振图像

    图  5  S参量偏振图像生成对抗网络

    图  6  稳定性与准确性测量

    图  7  网络迭代损失值

    图  8  偏振成像系统实物图

    图  9  测试集偏振信息

    图  10  偏振三维重建模型

    表  1  EWV全局优化数值表

    $ \delta $/(°)$ \beta $/(°)$ {\delta }_{1} $/(°)$ {\delta }_{2} $/(°)$ {V}_{ewv} $
    $ \delta \in \left[\mathrm{0,360}\right] $70.836270.215161.1325.500$ {\sigma }^{2} $
    $ \delta \in \left[\mathrm{0,180}\right] $72.15290.00129.7215.500$ {\sigma }^{2} $
    $ {\delta }_{1}=0, $
    $ \delta \in \left[\mathrm{0,360}\right] $
    122.8570269.9645.500$ {\sigma }^{2} $
    $ {\delta }_{1}=0, $
    $ \delta \in \left[\mathrm{0,180}\right] $
    96.505090.0015.500$ {\sigma }^{2} $
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    表  2  偏振图像评价指标

    评价指标偏振图像
    $ I\left({S}_{0}\right) $$ \mathrm{A}\mathrm{o}\mathrm{P} $$ \mathrm{D}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{P} $$ \mathrm{D}\mathrm{o}\mathrm{P} $
    H6.449 27.349 66.701 86.775 4
    F147.552 096.517 7167.652 6174.195 6
    $ {M}_{\mathrm{M}\mathrm{S}\mathrm{E}} $16.298 419.490 517.453 218.591 9
    $ {R}_{\mathrm{P}\mathrm{S}\mathrm{N}\mathrm{R}} $3.127 06.908 13.242 43.419 8
    $ {M}_{\mathrm{S}\mathrm{S}\mathrm{I}\mathrm{M}} $0.004 20.003 90.009 10.010 0
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2022-06-02

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