Разработка алгоритма обнаружения дефектов в стеклянных изоляторах на основе компьютерного зрения с использованием нейросетевого подхода

Авторы

  • Антон Вениаминович Коржов Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
  • Владимир Анатольевич Сурин Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
  • Мария Александровна Ческидова Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
  • Петр Владимирович Лонзингер Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
  • Валерий Иванович Сафонов Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
  • Кирилл Николаевич Белов Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

DOI:

https://doi.org/10.14529/mmph240405

Ключевые слова:

обнаружение дефектов, компьютерное зрение, ОМНМ, обобщенный метод наименьших модулей

Аннотация

Представлен алгоритм обнаружения дефектов в стеклянных изоляторах с помощью компьютерного зрения. Изоляторы, являющиеся ключевыми элементами электрических сетей, подвержены различным дефектам, таким как пузыри, сколы и деформации. Подобные повреждения могут значительно снижать срок эксплуатации изоляторов. В традиционных производственных условиях данные дефекты выявляются вручную, что снижает производительность и увеличивает вероятность ошибок из-за человеческого фактора. Для решения проблемы, связанной с ограничениями ручного контроля, был разработан алгоритм, основанный на применении нейронной сети. Основная задача алгоритма заключается в автоматическом выявлении дефектов, оказывающих существенное влияние на механические и электроизоляционные свойства изделий. Был собран набор данных для обучения нейронной сети и дополнен сгенерированными изображениями для увеличения выборки расположения и формы рассматриваемых дефектов. В работе подробно описаны шаги предобработки данных, включающие повышение контрастности для увеличения обнаружения дефектов и уменьшение шумов. Для обработки дефектов различной площади и формы, описывается процесс разбиения на фрагменты. Представленное в работе разбиение позволяет обнаруживать дефекты различных размеров по отношению к размеру изолятора.

Биографии авторов

Антон Вениаминович Коржов, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

доктор технических наук, доцент, профессор кафедры электрических станций, сетей и систем электроснабжения, первый проректор – проректор по научной работе

Владимир Анатольевич Сурин, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

кандидат физико-математических наук, старший преподаватель кафедры прикладной математики и программирования

Мария Александровна Ческидова, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

аспирант, преподаватель кафедры прикладной математики и программирования

Петр Владимирович Лонзингер, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

кандидат технических наук, доцент кафедры электрических станций, сетей и систем электроснабжения

Валерий Иванович Сафонов, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры электрических станций, сетей и систем электроснабжения

Кирилл Николаевич Белов, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

аспирант, ассистент кафедры оптоинформатики

Загрузки

Опубликован

2024-11-20

Выпуск

Раздел

Математика