[發明專利]基于隸屬度函數的合金牌號識別方法

有效

• 申請號: 201610538225.1
• 申請日: 2016-07-07
• 公開（公告）號: CN105928962B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 李福生;李寧
• 申請（專利權）人: 浙江泰克松德能源科技有限公司
• 主分類號: G01N23/22
• 分類號: G01N23/22
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 邱啟旺

技術領域

本發明涉及合金檢測領域，尤其涉及一種基于隸屬度函數的合金牌號識別方法。

背景技術

X射線光譜儀作為一種先進的檢測儀器，能夠檢測到被檢測樣品的元素含量信息。隨著X射線光譜儀在合金檢測行業有廣泛的應用，逐漸衍生出一個新的功能——牌號識別。牌號識別指將檢測對象的實測元素含量信息與牌號庫內若干個牌號的元素含量范圍信息對比，推測檢測對象的牌號等相關信息。牌號識別相當于檢測對象的身份識別，該功能呈現給相關工作人員的是形象的、具體的牌號識別結果，而不是大量的、抽象的測試數據，故可以方便地對大量的合金材料進行識別、歸類。

現有的牌號識別算法種類比較單一，一般按照實測元素含量值是否位于牌號規定的含量范圍內來界定檢測對象是否為該牌號，如果某個元素含量超出該范圍即使超出的并不多也會影響檢測對象的牌號識別。改進的有將含量范圍做適當放大用多個“范圍”來界定檢測對象是否為該牌號。這類算法有較強的偶然性、識別結果易受檢測誤差的影響、不易調試和維護。

發明內容

針對上述不足，本發明提供一種基于隸屬度函數的合金牌號識別方法，該方法引入了隸屬度函數的概念，解決了傳統算法偶然性強、識別結果易受檢測誤差影響、不易調試和維護、無匹配詳情呈現等問題。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種基于隸屬度函數的合金牌號識別方法，具體包括以下步驟：

(1)取某合金鋼樣品為待識別樣品，通過光譜儀測試其元素含量，獲得各元素的實測元素含量值X；

(2)確定匹配元素集：

設牌號庫中有n個牌號，分別為牌號1、牌號2……牌號n；

取每一種牌號所含有的全部元素，構成該牌號所含有的元素集，最終得到A1、A2……An；

取A1、A2……An的并集即得牌號庫中有含量的元素集A；

取牌號庫中有含量的元素集A和光譜儀能夠識別的元素集B的交集，得到匹配元素集C；

(3)計算元素的隸屬度：

取隸屬度函數M為一個三元函數，自變量分別為元素含量下限Xa、元素含量上限Xb、實測元素含量值X，如式(1)所示，

M＝f(Xa,Xb,X)(1)

隸屬度函數按照自變量取值范圍的不同，分為以下4種形式：

當Xa＝Xb＝0時，隸屬度函數M的表達式為：

當Xa＝X＝0且Xb≠0時，隸屬度函數M的表達式為：

當Xa＝0、X≠0且Xb≠0時，隸屬度函數M的表達式為：

當Xa≠0且Xb≠0時，隸屬度函數M的表達式為：

式中：a、b、c、d、e均為參數，0.5<a<1.5，-1.5<b<-1，0<c<0.5，0<d<0.5，d<e；

對牌號庫中牌號1依次計算其匹配元素集中各元素的隸屬度，

若某元素的元素含量下限、上限均為0，則通過式(2)求得該元素的隸屬度；

若某元素的元素含量下限為0、上限均不為0，元素含量值為0，則通過式(3)求得該元素的隸屬度；

若某元素的元素含量下限為0、上限均不為0，元素含量值不為0，則通過式(4)求得該元素的隸屬度；

若某元素的元素含量下限、上限均不為0，則通過式(5)求得該元素的隸屬度；

(4)由步驟(3)獲得匹配元素集中各元素在牌號1中的隸屬度，將這些隸屬度進行求和，得到牌號1的綜合隸屬度；

(5)依次類推，重復步驟(3)和步驟(4)，得到牌號庫中所有牌號的綜合隸屬度；

(6)對步驟(3)-步驟(5)獲得的所有牌號的綜合隸屬度由大到小排序進行排列，從而得到牌號識別結果，即綜合隸屬度最高的牌號為待識別樣品的牌號。

本發明的有益效果如下：

1)確定合理的匹配元素集，這些元素的實測數據和牌號庫中某牌號相應元素的含量范圍數據之間的匹配程度能夠反映待測樣品與該牌號的匹配程度；

2)將實測元素含量與元素含量范圍間的匹配程度量化，實現對匹配程度的模糊統計，容錯能力強，能夠適應實測數據的較大波動；隸屬度函數中涉及若干參數，其數值可做適當調整，使得算法具有較大的優化空間；

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明；