[发明专利]一种基于图像识别的金属腐蚀损伤定量评价方法

说明书

本发明公开了一种基于图像识别的金属腐蚀损伤定量评价方法，其包括步骤有：采集金属所在载体的腐蚀图像；获取腐蚀图像中包括损伤类型A、损伤面积B、损伤程度C的图像特征并数字化；利用BP神经网络及数据统计反向分析对该损伤类型A、损伤面积B、损伤程度C进行分析，得出腐蚀损伤对力学性能影响D并数字化；以损伤类型A、损伤面积B、损伤程度C、腐蚀损伤对力学性能影响D作为评价指标，采用专家咨询法获取每个评价指标的权重值ω_A、ω_B、ω_C、ω_D，根据公式W＝Aω_A+Bω_B+Cω_C+Dω_D计算金属腐蚀损伤综合量值W，确定金属损伤综合等级。根据图像识别对不同腐蚀损伤进行综合评估，能有效帮助工程人员确定设备或产品的健康状态，消除检测结果的人为误差和降低检测人员的工作强度。

技术领域

本发明涉及一种基于图像识别的金属腐蚀损伤定量评价方法，属于环境损伤评价技术领域。

背景技术

金属材料在各种产品上应用广泛，但其暴露在复杂多样环境中会逐渐产生腐蚀。腐蚀损伤不仅会使金属表观形貌发生变化，还会导致金属结构力学性能劣变，从而破坏设备或产品，甚至产生安全事故。及时掌握金属材料的腐蚀状态，评估腐蚀对结构性能产生的影响，诊断设备或产品建康状态，以便进行有效的腐蚀防护。

传统的金属腐蚀损伤定量评估主要通过腐蚀失重速率、腐蚀深度、力学性能损失等参数进行评估，对应的方法有失重法、金相法、力学性能测试法等，但这几种方法均需要对金属构件进行破坏性检测，不适用已作为设备或产品中使用的金属材料。非破坏性的金属腐蚀状态评估主要有人工检测法、场图像法、激光全息及射线等无损检测法、电化学阻抗及噪声法等。人工检测法依靠个人经验对金属腐蚀形貌特征进行描述并判断腐蚀等级，但由于人的主观差异性大，缺乏统一的标准，人工强度大，效率低，检测效果较为粗糙。场图像法原理是将探头或电极焊接在待测金属构件上，然后测量通过金属结构的电场的微小变化检测金属构件腐蚀损伤。但很多设备或产品基于安全性考虑，不允许安装额外的探头或电极。电化学阻抗及噪声等方法需要取样和较稳定的测试条件，数据分析对测试人员水平要求高。

随着图像识别技术的逐渐成熟，图像识别技术逐渐应用于环境损伤评价领域。专利申请号ZL201911318472.0、专利名称为一种基于图像处理技术的金属或涂层腐蚀检测方法,提出了运用计算机自动识别试样表面形貌，根据二值图像特征进行腐蚀等级评定；专利申请号ZL201910309042.6、专利名称为一种金属腐蚀状态的评估方法，提出了根据腐蚀图像的色度学特征量和形貌纹理特征量进行电力设备金属腐蚀程度的评估方法。但这些方法中并没有明确如何根据图像特征进行损伤评估。

而GB/T 6461-2002《金属基体上金属和其他无机覆盖层经腐蚀实验台的试样和试件的评级》仅描述了金属覆盖层的腐蚀形态，给了少量腐蚀等级评定参照照片。

综上可知，暂未有方法或标准指导基于图像识别如何对金属腐蚀损伤进行综合定量评估。

发明内容

针对上述现有技术中的不足之处，本发明提出一种基于图像识别的金属腐蚀损伤定量评价方法，在实际应用中能够根据图像识别结果，对不同腐蚀损伤进行综合评估，能有效帮助工程人员确定设备或产品的健康状态，消除检测结果的人为误差和降低检测人员的工作强度。