结合混沌鸟群算法的阴极铜板表面缺陷检测

作者：王卓; 张长胜^*; 李伟; 钱俊兵; 唐都作; 蔡兵; 常以涛

来源：中国图象图形学报, 2020, 25(04): 697-707.

• 铜板缺陷
• 阈值分割
• 鸟群算法
• 混沌理论
• 基点生长法
• KSW熵法

目的铜电解过程中常因电解液溶解气体过饱阻止铜离子析出而在铜板表面形成凸起,常由操作员目视对铜板表面质量进行鉴别以决定归类,针对人工判别电解阴极铜板表面质量准确度和效率都较低的问题,提出一种结合混沌鸟群算法的铜板表面凸起智能识别方法。方法为增强算法的全局搜索能力,引入鸟群算法;选取鸟群劣质个体交替进行混和动态步长位置更新增加种群多样性以免陷入局部最优;对铜板表面缺陷进行分析,提出基点生长法并结合形态学开操作消除铜板图像纹理以提高算法对凸起面积计算的准确性。将最佳熵阈值确定法(Kapur-Sahoo-Wong,KSW)作为鸟群算法的适应度函数对铜板图像进行阈值分割,通过统计分割图像凸起像素点个数,得到实际凸起面积占比以决定铜板是否合格。结果将本文算法与遗传算法(genetic algorithm,GA)、鸡群算法(chicken swarm optimization,CSO)、萤火虫算法(glowworm swarm optimization,GSO)及鸟群算法(bird swarm algorithm,BSA)4种算法分别在时间、适应度值和结构相似度(structural similarity index measurement,SSIM)3个指标下分析对比,实验结果表明,本文算法适应度值可提高0.003 0.701,SSIM值可提高0.075 0.169。结论本文方法能有效检测铜板表面凸起面积占比并对其进行合格品、次品分类。

• 单位
  云南锡业股份有限公司; 自动化学院; 昆明理工大学