本技術(shù)涉及增材制造，特別是涉及一種增材制造組件的缺陷檢測圖像重構(gòu)方法、裝置、設(shè)備和介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、增材制造技術(shù)(additive?manufacturing,am)，又稱為3d打印技術(shù)，是一種極具競爭力的制造技術(shù)，具有低成本和高制造自由度的特點(diǎn)。該技術(shù)通過逐層添加材料來制造零件，與傳統(tǒng)的去除材料制造方法不同，增材制造能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)和高精度的零件生產(chǎn)。由于其獨(dú)特的優(yōu)勢，增材制造技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事、醫(yī)療設(shè)備、能源和汽車制造等領(lǐng)域。

2、然而，增材制造技術(shù)，尤其是選擇性激光熔化(selective?laser?melting,slm)技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中面臨著諸多挑戰(zhàn)。slm過程中，激光束選擇性地熔化金屬粉末，逐層構(gòu)建零件，這一過程的缺陷與最終零件的機(jī)械和物理性能緊密相關(guān)。常見的缺陷包括孔隙、裂紋、未熔合區(qū)域和殘余應(yīng)力等，這些缺陷會嚴(yán)重影響零件的強(qiáng)度、韌性和可靠性。

3、slm技術(shù)在加工過程中會產(chǎn)生高溫、強(qiáng)光和粉末飛濺等極端環(huán)境，這為缺陷檢測帶來了巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的檢測方法在如此惡劣的條件下難以準(zhǔn)確有效地識別和分析缺陷。此外，slm制造的金屬工件表面通常具有高反射率，這會導(dǎo)致圖像傳感器的像素點(diǎn)處于過曝狀態(tài)，從而使得許多重要的缺陷信息被湮沒，無法被檢測到。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種能夠得到清晰的缺陷檢測圖像的增材制造組件的缺陷檢測圖像重構(gòu)方法、裝置、設(shè)備和介質(zhì)。

2、一種增材制造組件的缺陷檢測圖像重構(gòu)方法，所述方法包括：

3、獲取待測工件的多個偏振角度對應(yīng)的偏振圖像，所述待測工件采用選擇性激光熔化技術(shù)制造得到；

4、根據(jù)各所述偏振圖像進(jìn)行斯托克斯特性分析，得到多張缺陷圖像；

5、分別將各張所述缺陷圖像輸入至圖像重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，對所述缺陷圖像進(jìn)行圖像重構(gòu)，得到對應(yīng)各張所述缺陷圖像的高分辨率重構(gòu)圖像，其中，所述圖像重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)為訓(xùn)練好的生成器，所述生成器包括依次連接的輸入層、多個殘差塊以及輸出層，所述輸入層中采用prelu和hardswish作為激活函數(shù)，所述輸出層中采用tanh作為激活函數(shù)。

6、在其中一實(shí)施例中，獲取的多張所述偏振圖像的偏振角度分別為0°、45°、90°和135°。

7、在其中一實(shí)施例中，所述根據(jù)各所述偏振圖像進(jìn)行斯托克斯特性分析，得到多張缺陷圖像包括：

8、根據(jù)多張所述偏振圖像進(jìn)行斯托克斯特征分析，得到多張斯托克斯參數(shù)圖像；

9、根據(jù)所述斯托克斯參數(shù)圖像進(jìn)行計(jì)算，得到偏振度圖像以及偏振角圖像；

10、將所述斯托克斯參數(shù)圖像、偏振度圖像以及偏振角圖像作為所述缺陷圖像。

11、在其中一實(shí)施例中，作為所述缺陷圖像的斯托克斯參數(shù)圖像采用水平和垂直偏振光的強(qiáng)度差圖像以及兩個對角線方向偏振光的強(qiáng)度差圖像。

12、在其中一實(shí)施例中，在訓(xùn)練所述圖像重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)時，所述圖像重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)包括待訓(xùn)練的生成器以及對抗器，并采用以下?lián)p失函數(shù)：

13、

14、在上式中，表示針對生成器的內(nèi)容損失，表示針對對抗起的對抗損失，分別采用以下公式表示：

15、

16、

17、在上式中，表示由生成器根據(jù)輸入圖像ilr進(jìn)行重構(gòu)得到的重構(gòu)圖像，表示輸入圖像ilr的標(biāo)簽圖像，表示由生成器重夠得到的重建圖像被判別成真實(shí)圖像的概率，圖像的大小表示為h×w×c，實(shí)值張量為rh×rw×c，h表示圖像高度，w表示圖像寬度，rh和rw分別表示高度和寬度縮放比例，x、y是hr空間中的輸出像素坐標(biāo)。

18、在其中一實(shí)施例中，在所述生成器中：

19、所述輸入層包括依次連接的卷積層以及prelu層；

20、各所述殘差塊分別包括依次連接第一卷積塊、第二卷積塊以及第三卷積塊，各所述卷積塊中均包括卷積層、批量歸一化層以及激活函數(shù)層，其中，各所述卷積塊中的激活函數(shù)層分別采用prelu、hardswish作為激活函數(shù)；

21、所述輸出層包括依次連接的卷積層、批量歸一化層、elementwise?sun激活函數(shù)層，兩個亞像素卷積塊、卷積層以及tanh激活函數(shù)層。

22、在其中一實(shí)施例中，所述hardswish激活函數(shù)表示為：

23、

24、本技術(shù)還提供了一種增材制造組件的缺陷檢測圖像重構(gòu)裝置，所述裝置包括：

25、偏振圖像獲取模塊，用于獲取待測工件的多個偏振角度對應(yīng)的偏振圖像，所述待測工件采用選擇性激光熔化技術(shù)制造得到；

26、缺陷圖像獲取模塊，用于根據(jù)各所述偏振圖像進(jìn)行斯托克斯特性分析，得到多張缺陷圖像；

27、高分辨率圖像重構(gòu)模塊，用于分別將各張所述缺陷圖像輸入至圖像重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，對所述缺陷圖像進(jìn)行圖像重構(gòu)，得到對應(yīng)各張所述缺陷圖像的高分辨率重構(gòu)圖像，其中，所述圖像重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)為訓(xùn)練好的生成器，所述生成器包括依次連接的輸入層、多個殘差塊以及輸出層，所述輸入層中采用prelu和hardswish作為激活函數(shù)，所述輸出層中采用tanh作為激活函數(shù)。

28、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時實(shí)現(xiàn)以下步驟：

29、獲取待測工件的多個偏振角度對應(yīng)的偏振圖像，所述待測工件采用選擇性激光熔化技術(shù)制造得到；

30、根據(jù)各所述偏振圖像進(jìn)行斯托克斯特性分析，得到多張缺陷圖像；

31、分別將各張所述缺陷圖像輸入至圖像重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，對所述缺陷圖像進(jìn)行圖像重構(gòu)，得到對應(yīng)各張所述缺陷圖像的高分辨率重構(gòu)圖像，其中，所述圖像重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)為訓(xùn)練好的生成器，所述生成器包括依次連接的輸入層、多個殘差塊以及輸出層，所述輸入層中采用prelu和hardswish作為激活函數(shù)，所述輸出層中采用tanh作為激活函數(shù)。

32、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)以下步驟：

33、獲取待測工件的多個偏振角度對應(yīng)的偏振圖像，所述待測工件采用選擇性激光熔化技術(shù)制造得到；

34、根據(jù)各所述偏振圖像進(jìn)行斯托克斯特性分析，得到多張缺陷圖像；

35、分別將各張所述缺陷圖像輸入至圖像重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，對所述缺陷圖像進(jìn)行圖像重構(gòu)，得到對應(yīng)各張所述缺陷圖像的高分辨率重構(gòu)圖像，其中，所述圖像重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)為訓(xùn)練好的生成器，所述生成器包括依次連接的輸入層、多個殘差塊以及輸出層，所述輸入層中采用prelu和hardswish作為激活函數(shù)，所述輸出層中采用tanh作為激活函數(shù)。

36、上述增材制造組件的缺陷檢測圖像重構(gòu)方法、裝置、設(shè)備和介質(zhì)，通過對采用選擇性激光熔化技術(shù)制造得到待測工件的偏振圖像進(jìn)行斯托克斯特性分析，得到多張缺陷圖像，分別將各張缺陷圖像輸入至圖像重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，對缺陷圖像進(jìn)行圖像重構(gòu)，得到對應(yīng)各張缺陷圖像的高分辨率重構(gòu)圖像，其中，圖像重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)為訓(xùn)練好的生成器，生成器包括依次連接的輸入層、多個殘差塊以及輸出層，輸入層中采用prelu和hardswish作為激活函數(shù)，輸出層中采用tanh作為激活函數(shù)。采用本方法可得到多個不同角度的高分辨率重構(gòu)的缺陷圖像，以便后續(xù)針對不同的表面缺陷進(jìn)行高效檢測。