基于視覺的熔池過程特征提取方法及智能控制研究的任務(wù)書

基于視覺的熔池過程特征提取方法及智能控制研究的任務(wù)書任務(wù)書：一、研究背景與意義熔池過程是許多工業(yè)生產(chǎn)和材料制備過程中的重要環(huán)節(jié)，其特性對產(chǎn)品質(zhì)量和成本有著重要影響。因此，研究熔池過程的特征提取方法和智能控制算法具有重要意義。視覺技術(shù)應(yīng)用于熔池過程的監(jiān)控和控制，可以提高工業(yè)生產(chǎn)的自動化程度和生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性，促進工業(yè)制造的高效、智能和可持續(xù)發(fā)展。二、研究內(nèi)容1.基于視覺技術(shù)的熔池過程特征提取方法研究：（1）研究熔池過程中的圖像采集技術(shù)和熔池圖像處理方法，提出適用于不同材料和工藝條件下的視覺特征參數(shù)；（2）利用計算機視覺算法對熔池過程圖像進行特征提取和識別，建立與熔池過程特征參數(shù)相關(guān)的模型；（3）探究熔池過程中的溫度、壓力、密度等實時監(jiān)測方法，并將實測數(shù)據(jù)與熔池過程圖像數(shù)據(jù)相結(jié)合，構(gòu)建基于視覺的熔池過程智能識別系統(tǒng)。2.基于熔池過程特征參數(shù)的智能控制方法研究：（1）在建立熔池過程特征參數(shù)模型和智能識別系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進一步探究熔池過程的動態(tài)過程監(jiān)控和優(yōu)化控制算法；（2）基于模型預(yù)測控制技術(shù)，構(gòu)建熔池過程智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對熔池過程的精確的實時控制。三、研究任務(wù)和時間計劃1.階段一（2019年12月~2020年6月）：（1）文獻研究和技術(shù)方案設(shè)計；（2）建立熔池過程圖像采集系統(tǒng)和實驗室實驗平臺；（3）研究熔池過程圖像處理算法和特征提取方法，確定特征參數(shù)，并建立熔池過程特征參數(shù)識別模型。2.階段二（2020年7月~2021年3月）：（1）實時監(jiān)測熔池過程的溫度、壓力、密度等參數(shù)，并將實測數(shù)據(jù)與熔池過程圖像數(shù)據(jù)相結(jié)合，建立基于視覺的熔池過程智能識別系統(tǒng)；（2）進一步探究熔池過程的動態(tài)過程監(jiān)控和優(yōu)化控制算法；（3）基于模型預(yù)測控制技術(shù)，構(gòu)建熔池過程智能控制系統(tǒng)。3.階段三（2021年4月~2022年1月）：（1）對系統(tǒng)進行調(diào)試和驗證，采集大量的熔池過程數(shù)據(jù)，并開展數(shù)據(jù)分析和挖掘，優(yōu)化控制算法；（2）根據(jù)實驗結(jié)果完善和改進研究內(nèi)容和技術(shù)方案；（3）編寫研究報告和相關(guān)論文。四、預(yù)期成果1.建立熔池過程圖像采集系統(tǒng)和實驗室實驗平臺，熟練掌握熔池過程的實驗技術(shù)和圖像處理方法；2.提出適用于不同材料和工藝條件下的熔池過程特征參數(shù)，并建立熔池過程特征參數(shù)的識別模型；3.建立基于視覺的熔池過程智能識別系統(tǒng)，并實現(xiàn)熔池過程的實時監(jiān)測、識別和分類；4.探究熔池過程的動態(tài)過程監(jiān)控和優(yōu)化控制算