Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ИНФОРМАТИКА

Моделирование процесса выявления дефектов и неоднородности в структуре материала путём исследования макроснимков

inna_lina92 290 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 55 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 08.04.2019
Влияние человеческого фактора на ошибки в тех или иных областях всегда очень существенно, особенно, это касается производства. Развитие компьютерных систем и внедрение алгоритмов, заменяющих человеческое присутствие в цикле производства, значительно снижает риски возникновения ситуаций, связанных с человеческим фактором. Внедрение систем компьютерного зрения и распознавания изображений стало значительным шагом в диагностике и детектировании объектов. Не стало исключением и область, рассматриваемая в настоящей работе – выявление дефектов в паяных швах. Детектор Канни как нельзя лучше подходит для решения подобных задач.
Введение

Одним из важнейших показателей уровня машиностроительного производства является степень его автоматизации. Автоматизация производства позволяет увеличить производительность труда, снизить затраты и повысить качество выпускаемой продукции. Повышение качества (т. е. увеличение долговечности, надежности и прочности и т.д.), выпускаемой продукции определяется в частности применением высококачественных материалов, что требует проведения их достоверного контроля. Рост требований к качеству материала ведёт увеличению трудоемкости его контроля. В результате появляется потребность в автоматизации этого процесса. Существует контроль заготовок и готовых деталей или сборочных узлов, например, паяных узлов или паяных швов. Для анализа параметров структуры, включая дефекты, контроль проводят в специальных лабораториях на образцах свидетелях, специально изготовленных из того же металла. Такие образцы разрезают, и делают микрошлифы. Шлифы используются для металлографического анализа структуры и дефектов. Для этого используют оптические и электронные микроскопы при достаточно большом увеличении. Кроме структуры материала контролируют также неразъемные соединения, такие как паяные и сварные. Дефекты паяных соединений хорошо известны, но мало изучены, поэтому контроль паяных швов с применением современных микроскопов и методов распознавания образов на изображении является одной из актуальных задач контроля качества. Выявление дефектов в металлических изделиях, является необходимой операцией при оценке их качества. Областью данного исследования являются методы обработки изображений при автоматизации визуального контроля паяных швов. Оператор, проводящий визуальный контроль, часто может быть подвержен физическому и эмоциональному утомлению, качество работы оператора прямо пропорционально зависит от его опыта, поэтому автоматизация визуального контроля, является так же актуальной задачей, как средство устранения субъективности. Включение автоматизированного визуального контроля в производственный цикл поможет в значительной мере сократить брак, тем самым повышая качество. В первой главе работы дается описание объекта исследования. Проводятся требования, предъявляемые к качеству структуры материала. Проводится анализ существующих методов визуального контроля и их эффективности. Ставятся цели и задачи исследования. Нашим объектом исследования будут методы, основанные на распознавании образов. Сегодня существует достаточное количество оптимальных методов обработки изображений, которые будут рассмотрены в качестве решения задачи в конкретной области выявления дефектов в паяных швах. Так же будут исследованы методы фильтрации изображений от посторонних шумов, как правило, связанных с оптико-электронными системами, посредством которых делаются снимки объекта исследования. Во второй главе будут полностью описаны и обоснованы алгоритмы и методы распознавания изображения, которые мы будем применять в нашей программе. В третьей главе описывается предложенный метод автоматизации визуального контроля. Приводятся результаты экспериментального исследования. А также анализируется результат эффективности алгоритма. В заключении будет проведена общая характеристика работы и основные выводы по результатам исследования. ? ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка алгоритмов обработки изображений, решающих задачу автоматического подсчета и нахождения дефектов. Для достижения поставленной задачи требуется: • определить набор подзадач алгоритма; • изучить существующие подходы для решения каждой подзадачи; • изучить используемый инструментарий для разработки (программа для реализации Python 3, библиотека OpenCV); • реализовать этапы алгоритма распознавания дефектов на изображение макроснимков; • произвести тестирование и анализ полученных результатов. Входные данные алгоритма: В качестве входных данных выступает изображения, полученные посредством снимков оптико-электронным микроскопом, на каждом из которых присутствуют дефекты в виде пор. Выходные данные алгоритма: - Количество дефектов на снимке. - Изображение с выделенными границами дефектов (маркировка).
Содержание

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………4 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ…………………………………………………………………….7 1.1. Классификация и типы дефектов…………………………………………7 1.2. Визуально-оптический контроль………………………………………12 1.3. Методы сегментации изображений……………………………………..14 1.4. Пространственная фильтрация………………………………………....15 1.4.1. Фильтр Гаусса……………………………………………………...17 1.4.2. Медианный Фильтр………………………………………………...18 1.4.3. Билатеральный фильтр……………………………………………19 1.5. Детектор границ…………………………………………………………22 1.5.1. Операторы…………………………………………………………22 1.5.2. Детектор границ Канни……………………………………………22 1.5.3. Морфологические преобразования……………………………….26 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО СРЕДСТВА И ОПИСАНИЕ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ АЛГОРИТМОВ………………………………………..32 2.1. Предварительная обработка…………………………………………….33 2.2. Выделение границ……………………………………………………….39 2.3. Получение масок фрагментов…………………………………………..42 2.4. Алгоритм этапа обнаружения границ…………………………………. 2.5. Постобработка – подсчет количества границ…………………………. 2.6. Визуальное выделение границ………………………………………….. 3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ…………………………………………..46 ПРИЛОЖЕНИЕ………………………………………………………………… ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………… СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………….
Список литературы

1. Бакут П.А., Колмогоров Г.С. Сегментация изображений: Методы выделения границ областей // Зарубежная радиоэлектроника. - 1987. - №10. - С. 25 - 47. 2. Бакутин В. Н., Заика Ж. А., Карпов В. И. Определение дефектов пайки радиационным методом // Дефектоскопия. 1972. № 6. С. 75-80. 3. Грузман И.С. Фильтрация бинарных полей при действии коррелированной помехи // Актуальные проблемы электронного приборостроения-94: Труды межд. конф. Новосибирск: Новосиб. гос. техн. ун -т, 1994. 4. Фу К. «Структурные методы в распознавании образов» – М:1977 5. Потапов и др. Новейшие методы обработки изображений / Под ред. А.А. Потапова. – М: ФИЗМАТ-ЛИТ, 2008. 6. Лашко С.В., Лашко Н.Ф. Пайка металлов. Изд. 4-е, перераб. и доп. М., "Машиностроение", 1988г. 7. Практическая металлография. Методы изготовления образцов. Вашуль Х.: Пер. с нем. - М.: Металлургия, 1988. 8. Потапов А.С. Распознавание образов и машинное восприятие. - С-Пб.: 9. Солем. Я. Э. Программирование компьютерного зрения на языке Python. Москва, ДМК Пресс, 2016 10. Новаковский С.В. Цвет в цветном телевидении. -М.: Радио и Связь, 1988г. 11. Обработка изображений и цифровая фильтрация / Под ред. Т.Хуанга; Пер сангл. -М.: Мир, 1979. 12. Прэтт У. К. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ. / Под ред. Д. С. Лебедева,- Кн. 1, 2.- М.: Мир, 1982. 13. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. -М.: Мир, 1978.
Отрывок из работы

1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ. 1.1. Классификация и типы дефектов Контроль качества продукции является одной из главных операций и должен проводиться на начальной стадии проектирования изделия. С целью приведения к единообразной форме паяных сборочных единиц, установления требований и норм к паяным изделиям разработан стандарт ГОСТ 19249-73 «Соединения паяные. Основные типы и параметры». Он устанавливает основные типы паяных соединений, конструктивные элементы паяных швов, их обозначения и характеристик. Стандарт является основанием для единообразной формы КД и ТП на стадии разработки создания паяного изделия. Контроль качества пайки начинается на первой стадии разработки. В приложении к стандарту даны величины сборочных зазоров. В массовом производстве необходимо обеспечивать высокий уровень качества продукции, начиная от проектирования изделия и заканчивая его контролем. При переходе к массовому производству продукция не должна вести к снижению качества. На стадии разработки изделия основное участие принимает отдел технического контроля. Согласовав с заказчиком технологический процесс пайки изделия, должна отражать критерии неразрушающих и разрушающих методов контроля. Главные качества паяных изделий должны определяется степенью прочности, надежностью, работоспособности, коррозионной стойкостью и способностью выполнять особые функции. Выполнение таких требований является удовлетворительным решением в процессе изготовления паяного изделия. Стандартными дефектами паяных соединений являются: усадочные поры, раковины, шлаковые и флюсовые включения, непропаи, трещины. Типы дефектов классифицируют на две группы: связанные с заполнением расплавом припоя зазора между соединенными пайкой деталями и возникающие в процессе остывания изделия с температуры пайки. В первом классе дефектов связаны главным образом с особенностью заполнения капиллярных зазоров в процессе пайки. Во второй группе класса дефекты относятся к пористости кристаллизационного и диффузионного происхождения. Кроме усадочных пор к дефектам сплошности относятся трещины, которые возникаю при напряжении в металле шва, в зоне спаев или в паяемом металле. Большую группу дефектов составляют шлаковые и флюсовые включения. Кроме того к данной группе относятся состояние уменьшения растворимости газов в металлах при переходе их из жидкого состояния в твёрдое, и усадочными явлениями. Причиной образования непропаев, которые берут начало у границы раздела с паяемым металлом, может явиться неправильное конструирование паяного соединения (наличие «глухих», не имеющих выхода полостей), задержкой жидким припоем газа при наличии неравномерного нагрева или неравномерного зазора, местное отсутствие смачивания жидким припоем поверхности паяемого металла. Задержкой остатков газа в швах может быть неравномерное движение жидкости, при затекании припоя в зазор это является главной причиной образования. Фронт дробится на участки ускоренного и замедленного продвижения, в результате чего могут отсекаться малые объемы газа. Таким же образом может происходить захват флюса и шлаков в шве.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Информатика, 76 страниц
1900 руб.
Дипломная работа, Информатика, 59 страниц
1475 руб.
Дипломная работа, Информатика, 48 страниц
1200 руб.
Дипломная работа, Информатика, 94 страницы
1000 руб.
Дипломная работа, Информатика, 42 страницы
2000 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg