[發明專利]一種基于樸素貝葉斯分類器的水火彎板焰道點判定方法

在審

• 申請號: 201410709088.4
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104399792A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 韋寶剛;程良倫
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B21D11/20
• 分類號: B21D11/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明涉及水火彎板技術領域，特別涉及一種基于樸素貝葉斯分類器的水火彎板焰道點判定方法。

背景技術

水火彎板也稱線狀加熱成型(line?heating或line?heat?of?forming)，它是一種利用金屬板局部受熱高溫冷卻后產生的局部熱彈塑性變形而達到整體彎曲的一種成型工藝。水火彎板成形工藝方法于二十世紀五六十年代起源于日本，由于加工快、操作靈活、不需要其他設備及適于復雜形狀的成形加工等優點，被迅速而廣泛應用于世界各地的船廠中，并成為了雙曲度外板的主要加工方式。目前幾乎所有的雙曲度船體外板都是采用水火彎板工藝形成的。

加熱船板前需先確定船板肋骨線，再根據確定好的肋骨線來決定火工槍所走的焰道方向及長度，而焰道線是有一個個焰道點連接而成。由此可見，確定水火彎板焰道點在整個燒板過程中具有極其重要的作用。現今，多數船廠是依據燒板師傅的經驗來獲取燒板所需的焰道點。此方法雖然擁有一定的速度優速，但沒有相關理論依據、穩定性也不足，并且不易歸納、總結與傳承，不利于成形化、規模化發展。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷(不足)，提供一種基于樸素貝葉斯分類器的水火彎板焰道點判定方法，快速準確的判定水火彎板焰道點。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種基于樸素貝葉斯分類器的水火彎板焰道點判定方法，主要應用于造船業基于水火彎板技術的船體外板整體彎曲成型工藝，包括以下步驟：

(1)確定焰道點選取的影響因子；

(2)處理樣本數據，去除噪聲樣本點；

(3)通過過濾后的樣本數據計算樸素貝葉斯分類器所需的相似度、先驗概率和證據因子；

(4)利用樸素貝葉斯分類器對彎板上的點進行判定，分類流程如圖1所示。

在步驟(1)中，根據所要燒制的不同船板效果和鋼材材質特點選取出會對燒板成形起主要影響的5個影響因子：焰道長度、加熱時間、加熱溫度、水火距、冷卻方式。

在步驟(2)中，分別搜集同類板材合格成形板與不合格成形板的5個影響因子。給搜集到的數據分別做各個影響因子的高斯分布，求出個因子樣本數據的均值μ與標準差σ，然后從中過濾掉處于小概率范圍內(即(μ-3σ，μ+3σ)范圍內)的噪聲因子。

步驟(3)計算出樸素貝葉斯分類器計算所需的先驗概率、相似度和證據因子。具體過程如下：

ⅰ)先驗概率。選取燒板合格的先驗概率Prior(合格)與不合格的先驗概率Prior(不合格)

ⅱ)計算相似度，合格成形板與不合格成形板的相似度分別為：

Likelihood(合格)＝P(焰道長度|合格)*P(加熱時間|合格)*P(加熱溫度|合格)*P(水火距|合格)*P(冷卻方式|合格)；

Likelihood(不合格)＝P(焰道長度|不合格)*P(加熱時間|不合格)*P(加熱溫度|不合格)*P(水火距|不合格)*P(冷卻方式|不合格)；

ⅲ)計算證據因子。

證據因子evidence＝P(焰道長度|合格)*P(加熱時間|合格)*P(加熱溫度|合格)*P(水火距|合格)*P(冷卻方式|合格)+P(焰道長度|不合格)*P(加熱時間|不合格)*P(加熱溫度|不合格)*P(水火距|不合格)*P(冷卻方式|不合格)；

ⅳ)以上各式中的乘積項是通過正太分布公式計算的。

以P(焰道長度|合格)為例，具體計算過程如下：

其中，μ為合格樣本焰道長度的均值，σ為合格樣本焰道長度的標準差，x為待測樣本點的焰道長度。同理，可以算出其他的乘積項，計算過程如下：

其中，μ₁為合格樣本加熱時間的均值，σ₁為合格樣本加熱時間的標準差，x₁為待測樣本點的加熱時間；

其中，μ₂為合格樣本加熱溫度的均值，σ₂為合格樣本加熱溫度的標準差，x₂為待測樣本點的加熱溫度；

其中，μ₃為合格樣本冷卻時的水火距的均值，σ₃為合格樣本冷卻時的水火距的標準差，x₃為待測樣本點冷卻時的水火距；