1.一种基于脚手架的焊接检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,对获取的初始待预测脚手架焊接图像进行预处理得到待预测脚手架焊接图像;
S2,对待预测脚手架焊接图像进行预设特征提取,并利用机器学习方法对待检测脚手架的焊接情况进行预测得到预测结果,若预测结果为有故障,则记有故障的待检测脚手架为第一待检测脚手架,否则投入实际应用;
S3,对第一待检测脚手架进行磁粉检测获取磁粉检测评估指数,并与对应的阈值进行比较,若小于对应的阈值,则执行S4,否则执行S7,所述磁粉检测评估指数用于描述第一待检测脚手架的磁粉检测故障程度;
S4,对第一待检测脚手架进行超声波检测获取超声波检测评估指数,并与对应的阈值进行比较,若小于对应的阈值,则执行S5,否则执行S7,所述超声波检测评估指数用于描述第一待检测脚手架的超声波检测故障程度;
S5,对第一待检测脚手架进行射线检测获取射线检测评估指数,并与对应的阈值进行比较,若小于对应的阈值,则执行S6,否则执行S7,所述射线检测评估指数用于描述第一待检测脚手架的射线检测故障程度;
S6,结合获取的磁粉检测评估指数和超声波检测评估指数得到故障检测指数,并根据故障检测指数分析第一待检测脚手架的故障情况,所述故障检测指数表示对磁粉检测、超声波检测和射线检测的结果进行综合评估;
S7,根据分析比较结果获取对应的故障位置,并反馈给客户;
所述故障检测指数的具体获取方法如下:
获取第一待检测脚手架的磁粉检测指数、超声波检测指数和射线检测指数,并获取对应的阈值和参考偏差;
根据获取的数据计算第一待检测脚手架的故障检测指数,所述故障检测指数采用以下公式进行计算:;
式中, 表示自然常数,表示第一待检测脚手架的编号, ,为第一待
检测脚手架的总数量, 为第 个第一待检测脚手架的故障检测指数, 为第 个第一待检测脚手架的磁粉检测评估指数, 为磁粉检测评估指数的阈值, 为磁粉检测评估指数的参考偏差, 为第 个第一待检测脚手架的超声波检测评估指数, 为超声波检测评估指数的阈值, 为超声波检测评估指数的参考偏差, 为第 个第一待检测脚手架的射线检测评估指数, 为射线检测评估指数的阈值, 为射线检测评估指数的参考偏差, 为磁粉检测评估指数的参考相对偏差;
所述磁粉检测评估指数的具体获取方法如下:
获取磁粉检测中的磁场基本数据和第一待检测脚手架的焊接部位的性质基本数据,所述磁场基本数据包括磁场强度、磁粉覆盖时间和磁粉覆盖面积,所述性质基本数据包括磁导率和粗糙度;
根据获取的磁场基本数据和性质基本数据,并结合磁场权重计算第一待检测脚手架的磁粉检测评估指数,所述磁场权重用于描述磁场基本数据和性质基本数据对于磁粉检测评估指数的影响程度,所述磁场权重包括第一磁场权重、第二磁场权重、第三磁场权重、第四磁场权重和第五磁场权重,所述磁粉检测评估指数采用以下公式计算:;
式中, 表示第 个第一待检测脚手架中焊接部位的编号, , 为
第 个第一待检测脚手架中焊接部位的总数量, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的磁场强度, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的参考磁场强度, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的磁导率, 为第 个第一待检测脚手架的参考磁导率, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的磁粉覆盖时间,为参考磁粉覆盖时间, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的磁粉覆盖面积, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的参考磁粉覆盖面积, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的粗糙度, 为第 个第一待检测脚手架的参考粗糙度, 为第一磁场权重, 为第二磁场权重,为第三磁场权重, 为第四磁场权重,为第五磁场权重;
所述超声波检测评估指数的具体获取方法如下:
获取超声波检测中的超声波基本数据和反射声波信号数据,所述超声波基本数据包括超声波探头频率、波束角度和增益,所述反射声波信号数据包括声波振幅和声波时间;
根据获取的超声波基本数据和反射声波信号数据,并结合超声波权重和反射声波权重计算第一待检测脚手架的超声波检测评估指数,所述超声波权重用于描述超声波基本数据对于超声波检测评估指数的影响程度,所述反射声波权重用于描述反射声波信号数据对于超声波检测评估指数的影响程度,所述超声波权重包括第一超声波权重、第二超声波权重和第三超声波权重,所述反射声波权重包括第一反射声波权重和第二反射声波权重,所述超声波检测评估指数采用以下公式计算:;
式中, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的超声波探头频率, 为第个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的参考超声波探头频率, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的波束角度, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的参考波束角度, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的增益, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的参考增益, 为参考增益偏差, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的声波振幅, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的参考声波振幅, 为参考声波振幅偏差, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的声波时间, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的参考声波时间,为第一超声波权重, 为第二超声波权重, 为第三超声波权重,为第一反射声波权重, 为第二反射声波权重;
所述射线检测评估指数的具体获取方法如下:
获取射线检测中的射线基本数据和透射图像的透射图像数据,所述射线基本数据包括射线源能量、射线曝光时间和射线强度,所述透射图像数据包括图像对比度和图像亮度;
根据获取的射线基本数据和透射图像数据,并结合射线权重获取第一待检测脚手架的射线检测评估指数,所述射线权重用于描述射线基本数据和透射图像数据对于射线检测评估指数的影响程度,所述射线权重包括第一射线权重、第二射线权重、第三射线权重、第四射线权重和第五射线权重,所述射线检测评估指数采用以下公式计算:;
式中, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的射线源能量, 为第个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的参考射线源能量, 为参考射线源能量偏差, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的射线曝光时间, 为第个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的参考射线曝光时间, 为参考射线曝光时间偏差, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的射线强度, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的参考射线强度, 为参考射线强度偏差,为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的图像对比度, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的参考图像对比度, 为参考图像对比度偏差, 为第 个第一待检测脚手架中第 个焊接部位的图像亮度, 为第 个第一待检测脚手架中第个焊接部位的参考图像亮度, 为参考图像亮度偏差, 为第一射线权重, 为第二射线权重, 为第三射线权重, 为第四射线权重, 为第五射线权重。
2.如权利要求1所述一种基于脚手架的焊接检测方法,其特征在于,所述预测结果的具体获取方法为:步骤一,获取待预测脚手架焊接图像中的预设特征;
步骤二,构建预设特征数据集,所述预设特征数据集为待预测脚手架焊接图像中的预设特征数据集合,并按照预设比例将预设特征数据集划分为训练特征集和验证特征集,所述预设特征数据用于描述预设特征的性质;
步骤三,获取训练机器模型,所述训练机器模型为使用训练特征集对预设机器学习模型进行模型训练得到的已收敛模型,所述预设机器学习模型为根据预设特征数据的特点选择的模型;
步骤四,获取验证机器模型,所述验证机器模型为使用验证特征集对训练机器模型进行模型验证得到的模型;
步骤五,使用验证机器模型对待检测脚手架的焊接情况进行预测,得到预测结果;
步骤六,根据预测结果判断待检测脚手架的焊接情况是否有故障,若预测结果为有故障,则继续进行故障位置检测,若无故障,则投入实际应用。
3.如权利要求1所述一种基于脚手架的焊接检测方法,其特征在于,所述磁粉检测的具体方法如下:通过在第一待检测脚手架的焊接部位添加磁场进行磁粉检测,获取第一待检测脚手架的焊接部位的磁粉分布情况,并将磁粉分布情况与参考磁粉分布情况进行对比分析得到焊接部位的第一分析结果;
将焊接部位的第一分析结果与磁粉检测参考阈值进行比较,若满足磁粉检测参考阈值,则对应的焊接部位为第一待检测脚手架的故障位置,否则对应的焊接部位无故障。
4.如权利要求3所述一种基于脚手架的焊接检测方法,其特征在于,所述超声波检测的具体方法如下:通过向第一待检测脚手架的焊接部位发射超声波进行超声波检测,并接收对应的反射声波;
根据接收的反射声波获取第一待检测脚手架的焊接部位的声波反射情况,并将声波反射情况与参考声波反射情况进行对比分析得到焊接部位的第二分析结果;
将焊接部位的第二分析结果与超声波检测参考阈值进行比较,若满足超声波检测参考阈值,则对应的焊接部位为第一待检测脚手架的故障位置,否则对应的焊接部位无故障。
5.如权利要求3所述一种基于脚手架的焊接检测方法,其特征在于,所述射线检测的具体方法如下:通过向第一待检测脚手架的焊接部位照射射线进行射线检测,获取第一待检测脚手架的焊接部位的透射图像并根据图像记录射线吸收情况;
将射线吸收情况与参考射线吸收情况进行对比分析得到焊接部位的第三分析结果;
将焊接部位的第三分析结果与射线检测参考阈值进行比较,若满足射线检测参考阈值,则对应的焊接部位为第一待检测脚手架的故障位置,否则对应的焊接部位无故障。
6.一种应用如权利要求1‑5中任意一项所述基于脚手架的焊接检测方法的系统,其特征在于,包括焊接图像获取模块、故障预测模块、磁粉检测模块、超声波检测模块、射线检测模块、分析评估模块和定位反馈模块;
其中,所述焊接图像获取模块用于对获取的初始待预测脚手架焊接图像进行预处理得到待预测脚手架焊接图像;
所述故障预测模块用于对待预测脚手架焊接图像进行预设特征提取,并利用机器学习方法对待检测脚手架的焊接情况进行预测得到预测结果,若预测结果为有故障,则记有故障的待检测脚手架为第一待检测脚手架,否则投入实际应用;
所述磁粉检测模块用于对第一待检测脚手架进行磁粉检测获取磁粉检测评估指数,并与对应的阈值进行比较,若小于对应的阈值,则执行超声波检测模块的功能,否则执行定位反馈模块的功能,所述磁粉检测评估指数用于描述第一待检测脚手架的磁粉检测故障程度;
所述超声波检测模块用于对第一待检测脚手架进行超声波检测获取超声波检测评估指数,并与对应的阈值进行比较,若小于对应的阈值,则执行射线检测模块的功能,否则执行定位反馈模块的功能,所述超声波检测评估指数用于描述第一待检测脚手架的超声波检测故障程度;
所述射线检测模块用于对第一待检测脚手架进行射线检测获取射线检测评估指数,并与对应的阈值进行比较,若小于对应的阈值,则执行分析评估模块的功能,否则执行定位反馈模块的功能,所述射线检测评估指数用于描述第一待检测脚手架的射线检测故障程度;
所述分析评估模块用于结合获取的磁粉检测评估指数和超声波检测评估指数得到故障检测指数,并根据故障检测指数分析第一待检测脚手架的故障情况,所述故障检测指数表示对磁粉检测、超声波检测和射线检测的结果进行综合评估;
所述定位反馈模块用于获取对应的故障位置并反馈给客户。