[發明專利]一種基于高頻時序數據的焊接缺陷實時檢測方法及系統

有效

• 申請號: 202111455516.1
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN113870260B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 田慧云;錢鵬;李波
• 申請（專利權）人: 蘇芯物聯技術(南京)有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 張學彪

1.一種基于高頻時序數據的焊接缺陷實時檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將采集到的高頻焊接時序數據，按照設定窗長進行采樣，并按照已知的缺陷發生時間段和缺陷類型，為每個樣本打標注，生成數據樣本集；

步驟2：利用生成的數據樣本集訓練所構建的ResNet與TCN融合網絡模型，得到訓練好的檢測模型；

步驟3：獲取新的實時高頻焊接數據，按照設定窗長輸入到訓練好的檢測模型中進行預測，實時輸出焊接缺陷類別；

所述步驟2中構建的ResNet與TCN融合網絡模型具體包括：輸入層、一維卷積層、池化采樣層、至少四個融合網絡塊、Flatten層和三個全連接層，其中每個融合網絡塊包含一個殘差塊和至少一個時間卷積網絡塊；

當ResNet骨架結構為ResNet18或ResNet34時，每個殘差塊包括兩個卷積核大小為3*3的一維卷積網絡層、兩個BN層、兩個激活函數層和一個跳躍連接，每個時間卷積網絡塊包括兩個卷積核大小為3*3的一維膨脹卷積層、兩個BN層、兩個激活函數層和一個跳躍連接；

當ResNet骨架結構為ResNet50及其以上時，每個殘差塊包括兩個卷積核大小為1*1的一維卷積網絡層、一個卷積核大小為3*3的一維卷積網絡層、三個BN層、三個激活函數層以及一個跳躍連接，每個時間卷積網絡塊包括兩個卷積核大小為1*1的一維卷積網絡層、一個卷積核大小為3*3的一維膨脹卷積網絡層、三個BN層、三個激活函數層以及一個跳躍連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于高頻時序數據的焊接缺陷實時檢測方法，其特征在于，所述步驟1具體包括：

步驟1.1：將采集到的高頻焊接時序數據，設定窗長window_size，每個窗長的序列作為一個樣本，并將每個樣本保存為NumPy文件，命名為data_i.npy；

步驟1.2：按照已知的缺陷發生時間段和缺陷類型，為每個樣本打標注，并將每個標注保存為NumPy文件，命名為label_j.npy，其中i和j一一對應；

步驟1.3：將生成的樣本隨機亂序，并按比例截取訓練集和驗證集，剩下的即為測試集。

3.根據權利要求1所述的一種基于高頻時序數據的焊接缺陷實時檢測方法，其特征在于，所述高頻焊接時序數據包括但不限于電流、電壓、送絲速度、氣流速度，其頻率不低于10KHz。

4.根據權利要求1所述的一種基于高頻時序數據的焊接缺陷實時檢測方法，其特征在于，所述焊接缺陷類別包括但不限于正常、漏焊、氣孔。

5.一種基于高頻時序數據的焊接缺陷實時檢測系統，其特征在于，包括數據采集模塊、數據處理模塊，其中數據處理模塊用于采用權利要求1-4任一所述檢測方法，根據數據采集模塊所采集的高頻焊接時序數據進行焊接缺陷的實時檢測。