一种融合进化算法和模糊推理的焊接缺陷实时检测方法技术

本发明专利技术公开了一种融合进化算法和模糊推理的焊接缺陷实时检测方法，通过进化算法迭代模糊推理规则，不断寻优，分别获取不同分类阈值下最优的模糊推理规则解，在此基础上迭代分类阈值，获取最高准确率对应的分类阈值，进而逆推获得模糊推理系统。可以实现模糊推理规则及分类阈值的双寻优，实际检测时，根据不同焊接缺陷选取特征即可寻找到最优的模糊推理系统及最佳分类阈值；将时序数据输入模糊推理系统，将输出的异常可信度与对应分类阈值比较，即可实现缺陷判断；与现有技术相比，本发明专利技术通过模糊推理规则的解和分类阈值两个超参数进行迭代，可以实现模糊推理规则寻优的效果。可以实现模糊推理规则寻优的效果。可以实现模糊推理规则寻优的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种融合进化算法和模糊推理的焊接缺陷实时检测方法


[0001]本专利技术属于焊接缺陷检测
，特别涉及一种融合进化算法和模糊推理的焊接缺陷实时检测方法。

技术介绍

[0002]模糊推理作为近似推理的分支，是模糊控制的理论基础。在实际应用中，它以数值计算为特征，取代传统的符号推演，通过模糊推理算法由推理的前提（规则前件）计算出结论。近30年来，模糊推理方法在工业生产控制中的成功使用，使得模糊推理在自动控制领域的愈发被人重视。
[0003]目前现有技术中存在将模糊推理和边缘计算相结合的焊接缺陷实时检测方法，中国专利CN114700587A（公开日2022.7.5）公开了一种基于模糊推理和边缘计算的漏焊缺陷实时检测方法及系统，该专利中采用具体确定的模糊推理规则，选取针对漏焊现象具有显著描述能力的特征搭建模糊推理规则，进而降低模糊推理规则书写复杂性，保证漏焊现象的识别精度。该方案只迭代了分类阈值，并不能确定最后的模糊推理规则是否具备最高的准确率，无法迭代模糊推理规则本身，进而不能更好的实现规则的寻优。
专利技术内容
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种融合进化算法和模糊推理的焊接缺陷实时检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、获取高频焊接时序数据，按预设滑窗长度构造样本，并根据实际焊接缺陷对样本进行数据标注；步骤S2、提取具体样本特征；样本特征包括时域特征、频域特征和时频域特征；从中选取n个具体样本特征，构造模糊推理特征库；步骤S3、以步骤S2提取的具体样本特征为输入，以异常可信度为输出，构建模糊推理系统，其中异常可信度论域为[0,1]；步骤S4、根据选取的具体样本特征，设定模糊推理系统中的规则前件，并根据输出的异常可信度确定模糊推理规则，进而获取模糊推理规则的解空间；步骤S5、设置评价函数，评价最终的确定解是否为最优解；所述评价函数包括分类阈值和模糊推理规则的解2个超参数；具体地，迭代分类阈值，每次迭代过程中通过进化算法迭代若干轮模糊推理系统，将每一轮迭代输出的解传入评价函数中，根据当前分类阈值计算准确度，获得当前分类阈值下最高准确度对应的解，即最优的模糊推理规则；迭代所有分类阈值，找出准确度最高的分类阈值以及对应的最优模糊推理规则；步骤S6、将获得的最优模糊推理规则的解逆向解析为模糊推理规则，获得最终的模糊推理系统；步骤S7、在边缘侧部署模糊推理系统，通过采集多维传感器传输的高频时序数据，提取相应具体样本特征，并输入至模糊推理系统，通过比较输出的异常可信度和准确度最高的分类阈值，即可判断是否存在焊接缺陷。2.根据权利要求1所述的一种融合进化算法和模糊推理的焊接缺陷实时检测方法，其特征在于，所述步骤S1中采集的高频时序数据包括焊接电流、焊接电压、送丝速度和保护气体流速。3.根据权利要求1所述的一种融合进化算法和模糊推理的焊接缺陷实时检测方法，其特征在于，所述步骤S2中基于Relie
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F算法从样本特征中选取n个具体样本特征，构造模糊推理特征库；其中n个具体样本特征为所有特征中特征权重从高到低排列的前n个特征。4.根据权利要求1所述的一种融合进化算法和模糊推理的焊接缺陷实时检测方法，其特征在于，步骤S3中构建模糊推理系统具体方法包括：步骤S3.1、将输入的具体样本特征记为TF1、TF2、
…
、TFn；具体样本特征的论域为[Min(Train[Fea])，Max(Train[Fea])]；其中Min(Train[Fea])、Max(Train[Fea...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，姚志豪，
申请(专利权)人：苏芯物联技术南京有限公司，
类型：发明
国别省市：