基于剪切波和小波特征融合的金属表面缺陷识别方法

来源：机械工程学报杂志2015年第6期北京时间：

作者：周鹏, 徐科, 刘顺华

单位：北京科技大学高效轧制国家工程研究中心 北京 100083

摘要：金属表面缺陷具有复杂性和多样性。小波变换能很好地捕捉点奇异性信号,对点缺陷识别效果好；剪切波变换作为一种新的多尺度几何分析方法，对奇异曲线具有最优逼近性能和方向敏感性，因此对方向性的缺陷识别效果好。提出一种基于剪切波和小波特征融合的金属表面缺陷识别方法。对金属表面图像分别进行离散剪切波变换和小波变换，计算各尺度方向子带的平均值和方差值，并组成一高维特征矢量。用核保局投影算法对高维特征矢量进行降维，以去除特征间的冗余，得到低维特征矢量，并输入到支持向量机进行缺陷分类。以高温铸坯、中厚板、精密铝带三种典型金属为例，对从现场采集到的三种典型金属的样本库进行试验，结果表明：高温铸坯、中厚板、精密铝带缺陷样本的识别率分别达到93.95%、98.27%、92.5%。试验结果证明了该方法可有效应用于不同类型金属的表面缺陷识别，具有通用性。

关键词：表面缺陷,剪切波变换,特征提取,小波变换；

基金资助：国家科技支撑计划(2012BAB19B06)和教育部博士点基金(20120006110033)资助项目