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收稿日期：2024-08-19，
修回日期：2025-01-20，
纸质出版日期：2025-06-20
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针对大型风电机组叶轮裂纹焊接缺陷检测精度低、效率低等问题，提出了一种基于粒子小波变异算法的图像检测技术。首先，对原始焊接缺陷图像进行灰度化、滤波和视觉增强处理，有效消除噪声并增强焊接缺陷特征。然后，采用ROI（Region of Interest，ROI）波形分析法提取图像中焊接缺陷的一阶差分序列内的波形特征，进而分析焊接缺陷的特征。将提取的特征作为输入，利用机器学习算法建立图像检测模型。采用粒子小波变异算法对建立的模型进行训练和优化，实现叶轮裂纹焊接缺陷图像的精准检测。试验结果表明，所提方法能够有效消除噪声，显著提高检测焊接缺陷图像的清晰度，并实现高精度、高效率的焊接缺陷检测，为风电机组的安全运行提供技术保障。
In response to the low accuracy and efficiency of defect detection in the welding of large wind turbine impeller cracks
an image detection technology based on the particle wavelet mutation algorithm is proposed. Firstly
the original welding defect images are subjected to graying
filtering
and visual enhancement processing to effectively eliminate noise and enhance the features of welding defects. Then
the ROI (Region of Interest) waveform analysis method is used to extract the waveform features within the first-order difference sequence of the welding defects in the image
and further analyze the characteristics of the welding defects. The extracted features are used as inputs to establish an image detection model using machine learning algorithms. The particle wavelet mutation algorithm is used to train and optimize the established model to achieve precise detection of impeller crack welding defect images. Experimental results show that the proposed method can effectively eliminate noise
significantly improve the clarity of welding defect image detection
and achieve high-precision and efficient welding defect detection
providing technical support for the safe operation of wind turbine units.
万书亭 ， 程侃如 ， 绳晓玲 ， 等 . 基于风速时空分布的双馈风力发电机组叶轮质量不平衡故障特性分析 ［J］. 太阳能学报 ， 2021 ， 42 （ 09 ）： 236 - 243 .
WANG S T ， CHEN K R ， SHENG X L ， et al . Characteristics Analysis of Blade Mass Imbalance Fault of Dfig Wind Turbines based on Spatiotemporal Distribution of Wind Speed ［J］. Acta Energiae Solaris Sinica ， 2021 ， 42 （ 09 ）： 236 - 243 .
付思琴 ， 邱涛 ， 王权顺 ， 等 . 基于改进YOLOv4的焊接件表面缺陷检测算法 ［J］. 包装工程 ， 2022 ， 43 （ 15 ）： 23 - 32 .
FU S Q ， QIU T ， WANG Q S ， et al . Surface defect detection algorithm for welding parts based on improved YOLOv4 ［J］. Packaging Engineering ， 2022 ， 43 （ 15 ）： 23 - 32 .
吴鸿杨 ， 康维新 . 基于改进RetinaNet的多类焊接缺陷X射线图像检测模型 ［J］. 计算机应用 ， 2022 ， 42 （ S1 ）： 100 - 105 .
WU H Y ， KANG W X . Detection model for multi-category welding defects in X-ray images based on improved RetinaNet ［J］. Computer Applications ， 2022 ， 42 （ S1 ）： 100 - 105 .
叶汉民 ， 刘英志 ， 程小辉 . 基于生成对抗网络的V形焊缝图像修复算法 ［J］. 河南科技大学学报（自然科学版） ， 2022 ， 43 （ 04 ）： 46 - 54 .
YE H M ， LIU Y Z ， CHEN X H . V-shaped weld bead image restoration algorithm based on Generative Adversarial Networks ［J］. Journal of Henan University of Science and Technology （Natural Science Edition） ， 2022 ， 43 （ 04 ）： 46 - 54 .
朱占龙 ， 马艳玲 ， 董建彬 ， 等 . 融入类贡献抑制因子的灰度级模糊C均值图像分割 ［J］. 智能系统学报 ， 2021 ， 16 （ 04 ）： 641 - 648 .
ZHU Z L ， MA Y L ， DONG J B ， et al . Gray-level fuzzy C-means image segmentation with the integration of contribution suppression factor ［J］. Journal of Intelligent Systems ， 2021 ， 16 （ 04 ）： 641 - 648 .
温静 ， 乔志伟 . 正弦图智能插值法CT稀疏重建 ［J］. 核电子学与探测技术 ， 2021 ， 41 （ 06 ）： 1125 - 1131 .
WEN J ， QIAO Z W . Intelligent interpolation method for CT sparse reconstruction based on sine graph ［J］. Nuclear Electronics and Detection Technology ， 2021 ， 41 （ 06 ）： 1125 - 1131 .
王丽红 ， 胡长宏 ， 范鲜红 ， 等 . 自适应中值滤波器优化及其FPGA实现 ［J］. 哈尔滨理工大学学报 ， 2021 ， 26 （ 05 ）： 68 - 75 .
WANG L H ， HU C H ， FAN X H ， et al . Optimization of Adaptive Median Filter and Its FPGA Implementation ［J］. Journal of Harbin University of Science and Technology ， 2021 ， 26 （ 05 ）： 68 - 75 .
朱刘盅 ， 李竞择 ， 吴磊 ， 等 . 基于Gabor滤波器的光纤缺陷检测方法 ［J］. 南京理工大学学报 ， 2022 ， 46 （ 01 ）： 119 - 126 .
ZHU L G ， LI J Z ， WU L ， et al . Method for detecting fiber defects based on Gabor filters ［J］. Journal of Nanjing University of Science and Technology ， 2022 ， 46 （ 01 ）： 119 - 126 .
刘凤 ， 刘浩哲 ， 张文天 ， 等 . 一种鲁棒的基于对抗结构的生物特征ROI提取方法 ［J］. 自动化学报 ， 2023 ， 49 （ 06 ）： 1339 - 1353 .
LIU F ， LIU H Z ， ZHANG W T ， et al . A robust method for biometric ROI extraction based on adversarial structure ［J］. Journal of Automation ， 2023 ， 49 （ 06 ）： 1339 - 1353 .
郑佳慧 ， 俞晓迪 ， 赵生妹 ， 等 . 基于均值滤波的关联成像去噪 ［J］. 光学学报 ， 2022 ， 42 （ 22 ）： 49 - 56 .
ZHENG J H ， YU X D ， ZHAO S M ， et al . Denoising of correlation imaging based on mean filtering ［J］. Optical Journal ， 2022 ， 42 （ 22 ）： 49 - 56 .
荆鹏辉 ， 韩朝阳 ， 艾永乐 ， 等 . 基于粒子群优化小波神经网络的光伏阵列故障检测 ［J］. 武汉大学学报（工学版） ， 2021 ， 54 （ 09 ）： 860 - 865 .
JING P H ， HAN Z Y ， AI Y L ， et al . Fault detection of photovoltaic arrays based on particle swarm optimization wavelet neural network ［J］. Journal of Wuhan University （Engineering Edition） ， 2021 ， 54 （ 09 ）： 860 - 865 .
李海 ， 白锦 ， 孙研 ， 等 . 基于修正小波变换插值-TAN的雷达降水粒子分类 ［J］. 系统工程与电子技术 ， 2022 ， 44 （ 05 ）： 1527 - 1535 .
LI H ， BAI J ， SUN Y ， et al . Radar precipitation particle classification based on modified wavelet transform interpolation-TAN ［J］. System Engineering and Electronic Technology ， 2022 ， 44 （ 05 ）： 1527 - 1535 .
李浩东 ， 肖伸平 ， 余锦 . 基于自适应PSO的微电网双向DC-DC变换器前馈自抗扰控制 ［J］. 电机与控制应用 ， 2023 ， 50 （ 02 ）： 73 - 81 .
LI H D ， XIAO S P ， YU J . Adaptive PSO-based feedforward self-disturbance control for bidirectional DC-DC converters in microgrids ［J］. Electric Machines and Control Applications ， 2023 ， 50 （ 02 ）： 73 - 81 .
杨茂华 ， 谭飞 . 多变异遗传算法及其在非线性控制中的应用 ［J］. 组合机床与自动化加工技术 ， 2022 （ 11 ）： 52 - 55+61 .
YANG M H ， TAN F . Multi-variant genetic algorithm and its application in nonlinear control ［J］. Combined Machine Tools and Automated Processing Technology ， 2022 （ 11 ）： 52 - 55+61 .
邓飞跃 ， 强亚文 ， 郝如江 ， 等 . 基于自适应Morlet小波参数字典设计的微弱故障检测方法研究 ［J］. 振动与冲击 ， 2021 ， 40 （ 08 ）： 187 - 193+254 .
DENG F Y ， QIANG Y W ， HAO R J ， et al . Research on Weak Fault Detection Method Based on Adaptive Morlet Wavelet Parameter Dictionary Design ［J］. Vibration and Impact ， 2021 ， 40 （ 08 ）： 187 - 193+254 .
李雪娇 ， 宋建萍 ， 郑晓东 . 基于小波的弱光照图像增强算法仿真 ［J］. 计算机仿真 ， 2023 ， 40 （ 03 ）： 210 - 213 .
LI X J ， SONG J P ， ZHENG X D . Simulation of Image Enhancement Algorithm for Low Light Conditions Based on Wavelets ［J］. Computer Simulation ， 2023 ， 40 （ 03 ）： 210 - 213 .
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