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针对带钢表面的划痕、黑斑、翘皮、辊印、褶皱和压印6种典型缺陷,提取了样本图像的灰度、纹理和几何形状特征等32维特征向量。基于遗传算法对32维特征向量进行降维优化选择,选择了其中的20维以进行缺陷图像类型的分类。利用BP神经网络对降维前后的6种典型带钢表面缺陷分类进行对比识别,并同主成分降维方法进行了对比,验证了所提取的带钢表面缺陷图像特征及其遗传算法降维的有效性。

关键词: 带钢表面缺陷 , 特征提取 , 降维 , 识别与分类

带钢表面缺陷多维混合特征提取及识别

韩英莉

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140168

为了自动获得最具区分力的多维融合特征,提出了改进的ReliefF算法对带钢多维混合特征进行自动评估选择.针对ReliefF算法不能去除冗余特征的缺点,引入最大信息压缩准则去除冗余特征.在此基础上,采用遗传神经网络建立带钢缺陷识别的知识库,遗传算法可以自主地辨识最小的包含最优解的搜索空间,再由BP算法按负梯度方向进行权值及阈值的修正.研究结果表明:改进ReliefF算法为后续分类识别提供了最优的特征向量,减少了数据的运算量和存储量;遗传神经网络算法获得了在满足准确性前提下更高网络识别缺陷的效率.

关键词: 带钢表面缺陷 , 特征提取 , 分类识别 , 人工神经网络

油气水多相流压力和压差信号特征分析与流型在线识别

白博峰 , 郭烈锦 , 王忠勇 , 张西民

工程热物理学报

在宽广的实验参数范围内测量了水平管内油气水多相流动时压力和压差信号,对信号的时域、频域、小波尺度域、分形等特征进行了提取与分析,建立了流型的规则识别和模式识别的融合方法.经过实验测试,该方法可以识别出泡状流、分层流、间歇流和环状流,流型识别率高于90%.

关键词: 油气水多相流 , 压力 , 压差 , 特征提取 , 特征分析

应用MATLAB提取纳米模板特征几何参数

雷惊雷 , 巫生茂 , 李凌杰 , 王俊 , 潘复生

功能材料

高质量的模板是制备高质量的纳米功能材料的关键,然而目前很难定量判断纳米模板质量。针对这一问题,采用通用软件MATLAB编程,分析纳米模板的形貌照片,快速、定量地提取模板孔隙率、孔洞等效直径、孔洞直径方差等模板的特征尺寸参数;特别地,通过二维傅里叶变换和一维傅里叶变换相结合的方法,定量获取模板孔洞排列方式及排列规则性特征角度参数。在以标准图像验证算法及程序准确性、可靠性的基础上,对阳极氧化铝纳米模板的扫描电子显微镜图像实例进行分析,展示了算法及程序在判别模板质量方面的有效应用,可为优化模板制备工艺或进一步制备功能纳米材料奠定基础。

关键词: 纳米模板 , 图像处理 , 特征提取 , MATLAB , 傅里叶变换

基于小波分析的焊接裂纹金属磁记忆信号特征提取

严春妍 , 李午申 , 邸新杰 , 薛振奎 , 白世武 , 刘方明

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.01.009

采用小波多分辨分析和快速傅里叶变换,对焊接裂纹金属磁记忆信号进行了处理,找出了焊接裂纹存在的磁记忆信号的判据特征,并建立了该特征的阈值.现场检测结果表明:采用小波多分辨分析和快速傅里叶变换得出的特征,可以准确判断出裂纹等缺陷是否存在.

关键词: 金属磁记忆 , 小波分析 , 多尺度 , 特征提取

金属材料断口的计算机三维重构及分析

于斌 , 李旭东 , 孙治国 , 龙弟德 , 杨志刚

材料导报

利用分层切片重构物体的原理,通过图像处理和三维数据场可视化的技术手段,自主开发出一套金属断裂面三维重构的软件-JHX_FSR.该软件自动处理由光学显微镜拍摄的一系列断口宏观侧面的切片照片,得到重构的三维断口形貌,经检验该软件可以较精确地重构断口.此外,通过空间几何的角度对断口的局部区域进行定量分析,结果证实,在断口三维数据场准确的情况下,从空间几何的角度对断口进行定量分析可以作为计算机分析断口的判据之一.

关键词: 三维重构 , 分层切片 , 断裂面 , 特征提取

基于视频图像的连铸大包下渣特征提取方法的研究

李培玉 , 夏军 , 王民 , 梁军 , 谢清顺

钢铁研究学报

通过机器视觉与工人肉眼的类比，设计了一种基于视频图像的连铸大包下渣检测系统，利用该系统进行了连铸大包下渣特征提取方法的研究。构建了系统平台，通过软硬件进行视频图像信号的采集与处理，实现对连铸大包下渣过程的实时在线监控，无长水口保护套时进行钢流边缘的下渣特征提取与分析，有长水口保护套时进行液面平均灰度变化、结构相似度、统计特性的多参数以及三特征综合分析的下渣特征提取与分析。工业现场试验表明：该系统具有易于安装维护、自动化程度高、使用寿命长、成本低、非接触式检测、有一定的下渣检测成功率等优点，可有效地减少下渣量，提高钢水收得率，降低中间包的存渣厚度，有较高的使用价值。

关键词: 视频图像 , 下渣检测 , 特征提取 , 图像识别 , 连铸

高炉铁水硅含量自组织预测中的模式量化

谢灵杰 , 高小强 , 郑忠 , 龙平 , 韩以楠 , 郝秀平

钢铁研究学报

研究了高炉铁水硅含量自组织经验进化预测模型中的模式量化问题.在模式量化方案中,采用高炉过程变量时间序列数据的均值、梯度值和波动值作为数据的特征量来进行特征提取,将可预测率、命中率、趋势命中率等判据用于评判预测效果,并用天津铁厂1号高炉的过程数据进行了离线检验.结果表明:基于过程变量的特征提取方法可用于具有均匀时间间隔的高炉过程数据的特征提取.正确运用该方法可使铁水硅含量自组织预测模型的预测命中率提高10 %左右.

关键词: 高炉 , 铁水 , 硅含量 , 预测 , 特征提取 , 模式量化

用于气水两相流流型识别的ERT信息融合方法

谭超 , 董峰 , 徐遥远

工程热物理学报

气水两相流在生产过程与科学研究中有十分重要的地位.流型识别作为两相流研究的基础,对于两相流过程参数精确测量起重要作用.信息融合技术可消除多传感器信息间可能存在的冗余和矛盾,降低其不确定性,实现比单一信息源对被测过程更完全、准确、可靠的测量和描述.本研究分别采用数据级融合与特征级融合实现双截面电阻层析成像系统两测量截面间测量信息融合,结合支持向量机实现水平管道气水两相流流型识别率的提高.通过识别结果的对比,研究了这两类信息融合方法提高流型识别率的原因.

关键词: 电阻层析成像 , 流型识别 , 特征提取 , 数据融合 , 特征融合