基于隶属度函数的合金牌号识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于隶属度函数的合金牌号识别方法，该方法包括读入元素含量信息；确定匹配元素集；隶属度计算；按综合隶属度排序显示结果，用于将检测对象的实测元素含量信息与牌号库内若干个牌号的元素含量范围信息对比，推测检测对象的牌号等相关信息。本发明专利技术提出了匹配元素集的概念；引入隶属度函数，将多重因素综合分析；用直观的方式展现若干牌号的匹配详情。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合金检测领域，尤其涉及一种基于隶属度函数的合金牌号识别方法。
技术介绍
X射线光谱仪作为一种先进的检测仪器，能够检测到被检测样品的元素含量信息。随着X射线光谱仪在合金检测行业有广泛的应用，逐渐衍生出一个新的功能——牌号识别。牌号识别指将检测对象的实测元素含量信息与牌号库内若干个牌号的元素含量范围信息对比，推测检测对象的牌号等相关信息。牌号识别相当于检测对象的身份识别，该功能呈现给相关工作人员的是形象的、具体的牌号识别结果，而不是大量的、抽象的测试数据，故可以方便地对大量的合金材料进行识别、归类。现有的牌号识别算法种类比较单一，一般按照实测元素含量值是否位于牌号规定的含量范围内来界定检测对象是否为该牌号，如果某个元素含量超出该范围即使超出的并不多也会影响检测对象的牌号识别。改进的有将含量范围做适当放大用多个“范围”来界定检测对象是否为该牌号。这类算法有较强的偶然性、识别结果易受检测误差的影响、不易调试和维护。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术提供一种基于隶属度函数的合金牌号识别方法，该方法引入了隶属度函数的概念，解决了传统算法偶然性强、识别结果易受检测
误差影响、不易调试和维护、无匹配详情呈现等问题。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于隶属度函数的合金牌号识别方法，具体包括以下步骤：(1)取某合金钢样品为待识别样品，通过光谱仪测试其元素含量，获得各元素的实测元素含量值X；(2)确定匹配元素集：设牌号库中有n个牌号，分别为牌号1、牌号2……牌号n；取每一种牌号所含有的全部元素，构成该牌号所含有的元素集，最终得到A1、A2……An；取A1、A2……An的并集即得牌号库中有含量的元素集A；取牌号库中有含量的元素集A和光谱仪能够识别的元素集B的交集，得到匹配元素集C；(3)计算元素的隶属度：取隶属度函数M为一个三元函数，自变量分别为元素含量下限Xa、元素含量上限Xb、实测元素含量值X，如式(1)所示，M＝f(Xa,Xb,X) (1)隶属度函数按照自变量取值范围的不同，分为以下4种形式：当Xa＝Xb＝0时，隶属度函数M的表达式为： M = 1 , X ≤ d M = e - X e - d , X > d - - - ( 2 ) ]]>当Xa＝X＝0且Xb≠0时，隶属度函数M的表达式为： M = 1 , X b ≤ c M = 2 a ( X b - X a ) ( b + 1 ) + c - X b 2 a ( X b - X a ) ( b + 1 ) , X b > c - - - ( 3 ) ]]>当Xa＝0、X≠0且Xb≠0时，隶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于隶属度函数的合金牌号识别方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)取某合金钢样品为待识别样品，通过光谱仪测试其元素含量，获得各元素的实测元素含量值X；(2)确定匹配元素集：设牌号库中有n个牌号，分别为牌号1、牌号2……牌号n；取每一种牌号所含有的全部元素，构成该牌号所含有的元素集，最终得到A1、A2……An；取A1、A2……An的并集即得牌号库中有含量的元素集A；取牌号库中有含量的元素集A和光谱仪能够识别的元素集B的交集，得到匹配元素集C；(3)计算元素的隶属度：取隶属度函数M为一个三元函数，自变量分别为元素含量下限Xa、元素含量上限Xb、实测元素含量值X，如式(1)所示，M＝f(Xa,Xb,X)                      (1)隶属度函数按照自变量取值范围的不同，分为以下4种形式：当Xa＝Xb＝0时，隶属度函数M的表达式为：M=1,X≤dM=e-Xe-d,X>d---(2)]]>当Xa＝X＝0且Xb≠0时，隶属度函数M的表达式为：M=1,Xb≤cM=2a(Xb-Xa)(b+1)+c-Xb2a(Xb-Xa)(b+1),Xb>c---(3)]]>当Xa＝0、X≠0且Xb≠0时，隶属度函数M的表达式为：M=1,X≤XbM=a(Xb-Xa)(b+1)+Xb-Xa(Xb-Xa)(b+1),X>Xb---(4)]]>当Xa≠0且Xb≠0时，隶属度函数M的表达式为：M=1,Xa≤X≤XbM=a(Xb-Xa)(b+1)+Xb-Xa(Xb-Xa)(b+1),X>XbM=a(Xb-Xa)(b+1)+X-Xaa(Xb-Xa)(b+1),X<Xa---(5)]]>式中：a、b、c、d、e均为参数，0.5<a<1.5，‑1.5<b<‑1，0<c<0.5，0<d<0.5，d<e；对牌号库中牌号1依次计算其匹配元素集中各元素的隶属度，若某元素的元素含量下限、上限均为0，则通过式(2)求得该元素的隶属度；若某元素的元素含量下限为0、上限均不为0，元素含量值为0，则通过式(3)求得该元素的隶属度；若某元素的元素含量下限为0、上限均不为0，元素含量值不为0，则通过式(4)求得该元素的隶属度；若某元素的元素含量下限、上限均不为0，则通过式(5)求得该元素的隶属度。(4)由步骤(3)获得匹配元素集中各元素在牌号1中的隶属度，将这些隶属度进行求和，得到牌号1的综合隶属度。(5)依次类推，重复步骤(3)和步骤(4)，得到牌号库中所有牌号的综合隶属度。(6)对步骤(3)‑步骤(5)获得的所有牌号的综合隶属度由大到小排序进行排列，从而得到牌号识别结果，即综合隶属度最高的牌号为待识别样品的牌号。...

【技术特征摘要】
1.一种基于隶属度函数的合金牌号识别方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)取某合金钢样品为待识别样品，通过光谱仪测试其元素含量，获得各元素的实测元素含量值X；(2)确定匹配元素集：设牌号库中有n个牌号，分别为牌号1、牌号2……牌号n；取每一种牌号所含有的全部元素，构成该牌号所含有的元素集，最终得到A1、A2……An；取A1、A2……An的并集即得牌号库中有含量的元素集A；取牌号库中有含量的元素集A和光谱仪能够识别的元素集B的交集，得到匹配元素集C；(3)计算元素的隶属度：取隶属度函数M为一个三元函数，自变量分别为元素含量下限Xa、元素含量上限Xb、实测元素含量值X，如式(1)所示，M＝f(Xa,Xb,X) (1)隶属度函数按照自变量取值范围的不同，分为以下4种形式：当Xa＝Xb＝0时，隶属度函数M的表达式为： M = 1 , X ≤ d M = e - X e - d , X > d - - - ( 2 ) ]]>当Xa＝X＝0且Xb≠0时，隶属度函数M的表达式为： M = 1 , X b ≤ c M = 2 a ( X b - X a ) ( b + 1 ) + c - X b 2 a ( X b - X a ) ( b + 1 ) , X b > c - - - ( 3 ) ]]>当Xa＝0、X≠0且Xb≠0时，隶属度函数M的表达式为： M = 1 , X ≤ X b M = a ( X b - X a ) ( b + 1 ) + X b - X a ( X b - X a ) ( b + 1 ) ...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福生，李宁，
申请(专利权)人：浙江泰克松德能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33