一种基于KANs与U-Net++的农机齿轮点蚀图像识别方法技术

技术编号:46097412 阅读:7 留言:0更新日期:2025-08-12 18:17
一种基于KANs与U‑Net++的农机齿轮点蚀图像识别方法,本发明专利技术属于图像识别与故障诊断技术领域,具体涉及农机齿轮点蚀图像识别方法。本发明专利技术的目的是为了解决现有农机齿轮点蚀识别方法准精度低的问题。过程为:通过图像采集设备获取农机齿轮点蚀图像;将获取的农机齿轮点蚀图像进行预处理,作为训练集;构建KAN‑U‑Net++网络模型;将训练集输入到网络模型中,采用交叉熵损失函数优化网络模型参数,并结合Adam优化器进行梯度更新,直至交叉熵损失函数收敛,获得训练好的网络模型;将待测农机齿轮点蚀图像输入训练好的网络模型,训练好的网络模型输出待测农机齿轮点蚀图像的分类结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像识别与故障诊断,具体涉及农机齿轮点蚀图像识别方法。


技术介绍

1、农业机械传动系统被认为是农业机械的重要组成部分。农业机械齿轮传动系统因长期处于复杂工作环境下,容易出现磨损、变形甚至点蚀失效。其中,齿轮点蚀作为常见的疲劳损伤形式,若不及时检测,将导致设备损坏和经济损失。目前,齿轮点蚀检测方法主要包括:基于振动信号的方法,存在特征提取困难、噪声干扰大、早期点蚀难以识别的问题。基于传统图像处理的方法,受光照、表面纹理等因素影响,检测效果不稳定。基于深度学习的方法,如u-net、u-net++等,在细粒度分割方面存在优化空间。因此,有必要开展基于计算机视觉的齿轮点蚀检测技术,这对于农机故障诊断的广泛应用具有十分重要的意义。

2、kans通过可学习的非线性映射层,提高模型对复杂点蚀模式的表达能力。u-net++的密集跳跃连接增强不同尺度特征信息的传递,具有提高点蚀区域的识别能力。采用深度可分离卷积降低计算开销,提高推理速度。结合两个模型使得在齿轮点蚀检测任务上集中局部特征,提高小面积点蚀的分割精度。满足工业检测实时性需求。

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【技术保护点】

1.一种基于KANs与U-Net++的农机齿轮点蚀图像识别方法,其特征在于:所述方法具体过程为:

2.根据权利要求1所述的一种基于KANs与U-Net++的农机齿轮点蚀图像识别方法,其特征在于:所述步骤2中将步骤1获取的齿轮点蚀图像进行预处理,作为训练集;具体过程为:

3.根据权利要求2所述的一种基于KANs与U-Net++的农机齿轮点蚀图像识别方法,其特征在于:所述步骤3中构建KAN-U-Net++网络;具体过程为:

4.根据权利要求3所述的一种基于KANs与U-Net++的农机齿轮点蚀图像识别方法,其特征在于:所述卷积块依次包括卷积层、批量归一化层...

【技术特征摘要】

1.一种基于kans与u-net++的农机齿轮点蚀图像识别方法,其特征在于:所述方法具体过程为:

2.根据权利要求1所述的一种基于kans与u-net++的农机齿轮点蚀图像识别方法,其特征在于:所述步骤2中将步骤1获取的齿轮点蚀图像进行预处理,作为训练集;具体过程为:

3.根据权利要求2所述的一种基于kans与u-net++的农机齿轮点蚀图像识别方法,其特征在于:所述步骤3中构建kan-u-net++网络;具体过程为:

4.根据权利要求3所述的一种基于kans与u-net++的农机齿轮点蚀图像识别方法,其特征在于:所述卷积块依次包括卷积层、批量归一化层、relu激活函数和最大池化层;

5.根据权利要求4所述的一种基于kans与u-net++的农机齿轮点蚀图像识别方法,其特征在于:所述第一kd模块、第二kd模块、第三kd模块、第四kd模块中每个kd模块依次包括:kan layer层、深度卷积层、批量归一化层bn、relu激活函数层、层归一化ln;

6.根据权利要求5所述的一种基于kan...

【专利技术属性】
技术研发人员:奚德君张宝桐王一甲赵之恒孟志军徐宏扬
申请(专利权)人:东北农业大学
类型:发明
国别省市:

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