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基于机器视觉和改进支持向量机的苹果外观分级检测

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计算机与数字工程 2024年第3期52卷 925-930页

作者：纪家平贺福强谢丹贵州大学机械工程学院贵阳550025

针对传统苹果外观品质分级存在的低效率、低精度等问题,提出了基于机器视觉和改进支持向量机的苹果外观分级方法。通过视频图像方法建立苹果色泽分级图像数据库,采用数学形态学方法把苹果从背景中分离出来,提取苹果的色泽、大小、缺陷... 详细信息

针对传统苹果外观品质分级存在的低效率、低精度等问题,提出了基于机器视觉和改进支持向量机的苹果外观分级方法。通过视频图像方法建立苹果色泽分级图像数据库,采用数学形态学方法把苹果从背景中分离出来,提取苹果的色泽、大小、缺陷、纹理等外观特征向量作为支持向量机(SVM)的输入特征向量;针对噪声影响较大、数据不平衡等问题,采用改进的自适应惩罚支持向量机分类器(DCSVM)进行苹果外观品质分级检测。结果表明:该分类器具有良好的分级效果(分级准确率为93.56%),优于传统的支持向量机分级模型(FSVM),验证了分级模型应用于苹果外观品质分级的有效性。

关键词：机器视觉苹果外观分级自适应惩罚支持向量机

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基于机器视觉的雨刮器表面缺陷检测

计算机与数字工程 2024年第4期52卷 1221-1227页

作者：谢丹贺福强何昊纪家平贵州大学机械工程学院贵阳550025

针对雨刮器表面典型缺陷,比如擦伤、划痕、斑点(凹坑与砂眼)等,提出了一种基于机器视觉的雨刮器表面缺陷检测方法。首先根据CCD采集得到的雨刮器表面图像,对图像采用图像形态学处理与Gabor滤波相结合的方法,构建出图像预处理特定的结构... 详细信息

针对雨刮器表面典型缺陷,比如擦伤、划痕、斑点(凹坑与砂眼)等,提出了一种基于机器视觉的雨刮器表面缺陷检测方法。首先根据CCD采集得到的雨刮器表面图像,对图像采用图像形态学处理与Gabor滤波相结合的方法,构建出图像预处理特定的结构元素,利用其对雨刮器表面纹理噪声进行抑制,并使用伽马灰度图像增强算法增强雨刮器缺陷与背景的对比度,然后采用图像最大熵阈值缺陷分割出雨刮器表面缺陷,最后实现金属雨刮器外壳表面典型缺陷特征提取与分类,并对相关缺陷进行尺寸计算。实验结果表明,文章提出的方法对工业生产中雨刮器表面典型缺陷检测速度达到平均0.724 s/根,具有良好的检测精度,能较好地适应于工业环境中。

关键词：雨刮器形态学 Gabor滤波器机器视觉缺陷检测

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基于霍夫变换和垂直投影的追溯码缺陷检测

智能计算机与应用 2024年第2期14卷 195-198页

作者：周阳贺福强陈其梅刘毅贵州大学机械工程学院贵阳550025 贵州西牛王印务有限公司贵阳550014

追溯码是药品的“身份证”,为了保证药品的质量以及中间环节的流通监管,需要严格保证药品追溯码的质量。针对追溯码的印刷质量问题,本文提出一种基于霍夫变换和垂直投影的追溯码缺陷检测算法,使用霍夫变换自动校正倾斜追溯码,对追溯码... 详细信息

追溯码是药品的“身份证”,为了保证药品的质量以及中间环节的流通监管,需要严格保证药品追溯码的质量。针对追溯码的印刷质量问题,本文提出一种基于霍夫变换和垂直投影的追溯码缺陷检测算法,使用霍夫变换自动校正倾斜追溯码,对追溯码的条码区和字符区进行分割,使用垂直投影法确定分割出的条码区的缺陷位置并标识。该算法具有较高的精确度,能够很好地满足工业场景的要求,有利于加强药品安全监管。

关键词：药品追溯码霍夫变换垂直投影法缺陷检测

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基于改进Unet的食品包装盒图像分割

软件工程 2024年第6期27卷 21-25页

作者：周阳贺福强聂文豪陈其梅贵州大学机械工程学院贵州贵阳550025 贵州西牛王印务有限公司贵州贵阳550014

本文针对工业生产现场的复杂背景对印刷品缺陷检测造成的影响,以及为了更加精准地检测食品包装盒图像上的小目标,提出了一种基于改进Unet的语义分割算法,将前景图像从复杂的图像中提取出来,采用VGG16作为Unet网络的主干提取部分,提取高... 详细信息

本文针对工业生产现场的复杂背景对印刷品缺陷检测造成的影响,以及为了更加精准地检测食品包装盒图像上的小目标,提出了一种基于改进Unet的语义分割算法,将前景图像从复杂的图像中提取出来,采用VGG16作为Unet网络的主干提取部分,提取高层的全局特征信息;引入了注意力机制提高图像分割的精确度和细节保留能力。经改进的Unet模型的评价指标IoU、mIoU、PA、F1-score分别为99.45%、99.60%、99.83%、99.72%,相比原Unet模型,各项指标分别提升了1.73百分点、1.24百分点、0.53百分点、0.87百分点,能够更加精准地分割食品包装盒与传送带背景的边缘,为后续的缺陷检测提供了精准的数据支持。

关键词：食品包装盒图像分割 Unet 注意力机制

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基于特征嵌入的小样本涡轮叶片缺陷识别研究

智能计算机与应用 2024年第3期14卷 98-103页

作者：纪家平贺福强谢丹周阳史广贵州大学机械工程学院贵阳550025

航空发动机涡轮叶片的缺陷,影响发动机可靠性与使用寿命,基于计算机视觉与深度学习技术进行叶片缺陷的自动化检测具有重要现实意义。但是,涡轮叶片图像采集环境的高度非结构化、缺陷形式高差异性,为准确的缺陷识别带来困难。针对上述问... 详细信息

航空发动机涡轮叶片的缺陷,影响发动机可靠性与使用寿命,基于计算机视觉与深度学习技术进行叶片缺陷的自动化检测具有重要现实意义。但是,涡轮叶片图像采集环境的高度非结构化、缺陷形式高差异性,为准确的缺陷识别带来困难。针对上述问题,提出了深度特征嵌入先验网络,其核心通过引入缺陷形状先验的特征嵌入层,准确刻画缺陷的形状特征,提高模型在小样本情况下的分类准确率。实验结果表明,所提方法在小样本叶片缺陷识别问题上取得了优越性能。

关键词：涡轮叶片缺陷识别深度学习特征嵌入形状先验

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基于MES的印刷车间设备效率控制技术研究

计算机与数字工程 2024年第1期52卷 289-293页

作者：李思佳贺福强张明月李赟贵州大学机械工程学院贵阳550025

针对印刷企业而言,提出一种结合OEE的设备效率评价体系,实现对车间设备运行状态的实时、具体的反映。论文通过以MES为主要技术手段将大量纸质信息转化为数据实现印刷车间数据采集与设备分析功能,进行精准管理,利用OEE作为评价指标,应用... 详细信息

针对印刷企业而言,提出一种结合OEE的设备效率评价体系,实现对车间设备运行状态的实时、具体的反映。论文通过以MES为主要技术手段将大量纸质信息转化为数据实现印刷车间数据采集与设备分析功能,进行精准管理,利用OEE作为评价指标,应用于某公司车间印刷机组,精确反应设备运行情况的问题和影响因素,加快信息的处理和反馈速度,优化生产工序来达到控制成本的目的,提升印刷机设备效率,使人为管控通过信息系统自动化控制更加精准简便。

关键词： MES系统 OEE 成本控制设备效率

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MoS/Al薄膜涂层磨损性能研究

机械设计与制造 2023年

作者：土旗贺福强蔡家斌唐正强贵州大学机械工程学院

采用磁控溅射法在304不锈钢表面制备双元复合涂层MoS2/Al。采用EDS、扫描电子显微镜(SEM)、三维表面轮廓仪、摩擦磨损试验机等设备对涂层的摩擦学行为进行研究。结果表明，涂层的平均摩擦系数随着载荷的升高呈现下降趋势。载荷为2N时涂... 详细信息

采用磁控溅射法在304不锈钢表面制备双元复合涂层MoS2/Al。采用EDS、扫描电子显微镜(SEM)、三维表面轮廓仪、摩擦磨损试验机等设备对涂层的摩擦学行为进行研究。结果表明，涂层的平均摩擦系数随着载荷的升高呈现下降趋势。载荷为2N时涂层的摩擦系数最高，达到0.34左右，载荷为20N时涂层的摩擦系数最低，约为0.21左右。对比单元MoS2涂层可以发现，铝元素的加入提高了涂层的韧性与涂层的摩擦性能，MoS2/Al复合涂层的破坏机制主要为裂纹的萌生和涂层的片状剥落。

关键词：磁控溅射双元复合涂层 MoS /Al 摩擦磨损

基于SVM和改进区域生长法的桥梁裂缝分割算法

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公路交通科技 2022年第11期39卷 115-123页

作者：何昊贺福强谢丹纪家平贵州大学机械工程学院贵州贵阳550025

为了解决复杂背景下裂缝分割算法泛化能力差,图像分割精度不够高,裂缝边缘分割不够精确,裂纹分割结果连续性较差的问题,提出了一种基于改进区域生长法桥梁裂缝分割算法。首先对裂纹图像全局灰度化处理,对灰度化后裂纹图像进行双重滤波,... 详细信息

为了解决复杂背景下裂缝分割算法泛化能力差,图像分割精度不够高,裂缝边缘分割不够精确,裂纹分割结果连续性较差的问题,提出了一种基于改进区域生长法桥梁裂缝分割算法。首先对裂纹图像全局灰度化处理,对灰度化后裂纹图像进行双重滤波,利用最大类间方差法(Otsu)对经滤波优化的裂缝图像进行粗分割。接着,通过分割得到了裂缝连通域,对其采用最小外接矩形长宽比、面积、圆形度、标准差特征进行了支持向量机训练,利用训练结果对连通域进行分类,此步骤可以较好地减少误判。然后,提出了一种自动选择高质量起始种子点集的方法,并对种子点集中的点进行验证,以种子点集中的点作为起始点开始区域生长,很好地避免了人工选择种子点效率低下、种子点质量不稳定的问题。最后,将经过区域生长后的裂缝图像进行形态学开运算处理去除毛刺,再进行形态学闭运算去除空洞、过滤掉孤立区域,根据裂缝连通域间方向一致性和相对位置信息对裂缝进行连接。以背景包括渗水、混凝土砂浆黏结等干扰的裂缝图像作为试验图像进行试验。结果表明:本研究算法分割表现良好,算法波动较小,泛化好,准确率均值达到98.798%,精确值均值达到85.686%,召回值均值达到88.579%,F1值均值达到86.572%。

关键词：桥梁工程裂缝分割支持向量机桥梁裂缝改进区域生长

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MoS_(2)/Al薄膜涂层磨损性能研究

机械设计与制造 2023年第6期388卷 139-143页

作者：土旗贺福强蔡家斌唐正强贵州大学机械工程学院贵州贵阳550025

采用磁控溅射法在304不锈钢表面制备双元复合涂层MoS_(2)/Al。采用EDS、扫描电子显微镜(SEM)、三维表面轮廓仪、摩擦磨损试验机等设备对涂层的摩擦学行为进行研究。结果表明,涂层的平均摩擦系数随着载荷的升高呈现下降趋势。载荷为2N时... 详细信息

采用磁控溅射法在304不锈钢表面制备双元复合涂层MoS_(2)/Al。采用EDS、扫描电子显微镜(SEM)、三维表面轮廓仪、摩擦磨损试验机等设备对涂层的摩擦学行为进行研究。结果表明,涂层的平均摩擦系数随着载荷的升高呈现下降趋势。载荷为2N时涂层的摩擦系数最高,达到0.34左右,载荷为20N时涂层的摩擦系数最低,约为0.21。对比单元MoS_(2)涂层可以发现,铝元素的加入提高了涂层的韧性与涂层的摩擦性能,MoS_(2)/Al复合涂层的破坏机制主要为裂纹的萌生和涂层的片状剥落。

关键词：磁控溅射双元复合涂层 MoS2/Al 摩擦磨损