Awọn anfani:
- Agbara lati wiwọn awọn iwọn bii iwọn ọkà, ipin alakoso ati porosity lati awọn aworan microstructure pẹlu sisẹ aworan ati AI
- Agbara lati tunto ipin ni deede, iloro ati awọn igbesẹ iwọnwọn ati ṣe idiwọ awọn aṣiṣe iwọn
- Agbara lati ṣe atunṣe itumọ-itumọ microstructure AI pẹlu ọna Metalography boṣewa ati akiyesi iwé
Lile, lile ati igbesi aye rirẹ ti irin ti wa ni pamọ ninu microstructure rẹ, eyiti a ko rii si oju ihoho: iwọn ọkà, awọn ipin alakoso, porosity (asan), awọn ifisi (awọn iṣẹku oxide / sulfur ninu irin) ati pinpin awọn precipitates. Metallography jẹ imọ-jinlẹ ti ohun elo ti n ṣe ayẹwo labẹ maikirosikopu nipasẹ gige, didan ati etching (kemikali etching dada ati ṣiṣe awọn ipele han). Metallografi pipo jẹ wiwọn awọn iwọn nọmba (nọmba iwọn ọkà, ipin ipin, ipin porosity) lati awọn aworan wọnyi. Imọran atọwọda ati ṣiṣe aworan le dinku awọn wakati ti kika afọwọṣe si awọn iṣẹju; ṣugbọn iwọn aiṣedeede tabi ipin ti ko dara jẹ ki gbogbo awọn nọmba naa jẹ aṣiṣe ni ipalọlọ. Ninu ẹyọ yii iwọ yoo kọ ẹkọ bii o ṣe le wiwọn awọn aworan microstructure pẹlu AI ati sisẹ aworan ati rii daju wiwọn kọọkan.
Awọn igbesẹ ipilẹ ti wiwọn orisun-aworan
Ni pipo metallography, gbogbo wiwọn koja nipasẹ awọn kanna pq; Ti oruka ba ṣẹ, abajade yoo jẹ alaigbagbọ:
- Didara aworan: Idojukọ, itanna ati didara etching. Ni a ibi ti etched ayẹwo, awọn aala ti wa ni gaara.
- Iṣatunṣe: Yiyipada ọpa iwọn si awọn piksẹli. Awọn micrometers melo ni piksẹli kọọkan? Ti igbesẹ yii ba fo, gbogbo iwọn wiwọn yoo jade ni iwọn ti ko tọ.
- Pipin: Pipin aworan naa si awọn agbegbe ti iwulo - kini ẹbun jẹ ọkà, kini ẹbun jẹ aala, kini ẹbun jẹ porosity.
- Ibalẹ: Iyapa awọn ipele/awọn aaye pẹlu ohun orin grẹy tabi iloro awọ. Ti awọn ipele meji ba yatọ si imọlẹ, iloro naa ya wọn sọtọ.
- Wiwọn ati awọn iṣiro: Kika ọkà, ipin agbegbe, iṣiro pinpin iwọn.
Awọn irinṣẹ agbara AI (awọn awoṣe ipin ikẹkọ ti ikẹkọ jinlẹ) ṣe dara julọ ju iloro ti o rọrun, paapaa lori eka, awọn ẹya pupọ. Ṣugbọn ipin AI tun jẹ asọtẹlẹ; isọdiwọn iwọn ati iṣayẹwo-agbelebu ti awọn abajade pẹlu ọna boṣewa (fun apẹẹrẹ, ASTM E112 iwọn ọkà, ASTM E562 iranran ka) jẹ dandan.
Ifarabalẹ: Aṣiṣe ti o wọpọ julọ ati aṣiwere julọ ni gbigbagbe lati ṣe iwọn iwọn. Aworan naa le dabi “dara” ni awọn ofin titobi, ṣugbọn ti iyipada piksẹli-si-micrometer ko tọ, iwọn ọkà yoo jẹ 25 µm dipo 8 µm ati pe iwọ kii yoo ṣe akiyesi rẹ. Bẹrẹ igba wiwọn kọọkan nipa ṣiṣe ijẹrisi isọdiwọn.
Igbesẹ nipasẹ igbese: wiwọn microstructure ti agbara AI kan
- Ṣe alaye idi: Kini o n wọn? Iwọn ọkà, ipin alakoso tabi porosity? Nípasẹ̀ ìlànà wo?
- Calibrate: Ṣe iwọn gigun piksẹli ti ọpa iwọn, ṣe iṣiro ipin µm/pixel ki o tẹ sii sinu ohun elo naa.
- Ilana iṣaaju: Atunse itansan, idinku ariwo. Beere AI iru àlẹmọ ti o dara.
- Apa / ala: Awọn ipele ti o yatọ tabi awọn ela; Ṣayẹwo oju-oju pe awọn aala ti wa ni idasilẹ daradara.
- Iwọn: Ipin agbegbe, nọmba awọn oka, tumọ ati pinpin.
- Daju: Fi ọwọ ṣe afiwe abajade pẹlu ọna boṣewa (fun apẹẹrẹ kikọlu laini vs iwọn ọkà); Tun lori orisirisi awọn aworan.
Iwọn ọkà, ipin alakoso ati porosity
Iwọn ọkà jẹ iwọn apapọ ti awọn oka gara ti ohun elo; Ọkà kekere ni gbogbogbo n funni ni agbara giga ati lile (ibasepo Hall-Petch). O jẹ itọkasi nipasẹ ASTM E112 nọmba iwọn ọkà G; Bi G ṣe n pọ si, ọkà di kere. Ipin ipin jẹ iwọn didun/ipin agbegbe ti ipele kọọkan ni ọna meji- tabi multiphase (fun apẹẹrẹ, iwọntunwọnsi ferrite-austenite jẹ ìfọkànsí fun ~ 50/50% ni alagbara duplex). Porosity jẹ ipin awọn ofo ti o ṣẹlẹ nipasẹ gaasi tabi isunki ninu awọn simẹnti ati dinku ni pataki igbesi aye rirẹ.
wiwọn
boṣewa ọna
AI/aworan processing ilowosi
lominu ni ijerisi
Iwọn ọkà (G)
ASTM E112 ikorita / lafiwe
Wiwa aala aifọwọyi ati kika
Isọdiwọn + Iṣakoso ikorita Afowoyi
Ipin ipin (%)
ASTM E562 ka aami
Ipin agbegbe pẹlu iloro
Etching uniformity, ala yiyan
Porosity (%)
ASTM E1245 aworan onínọmbà
Aaye ipin
Iyasoto artifact didan
ifisi
ASTM E45
Apẹrẹ / pinpin classification
Itọkasi awoṣe lafiwe
mẹta mini igba
Ọran 1 - Iwọn ọkà laisi isọdiwọn. Onimọ-ẹrọ kan gbe aworan microstructure kan sinu ohun elo AI-agbara ati pe o ni iwọn iwọn ọkà; Abajade jẹ 6 µm. Bibẹẹkọ, a ya aworan naa ni titobi 200x dipo 500x, ati isọdiwọn igba iṣaaju (500x) wa ninu ọpa naa. Iwọn ọkà gangan jẹ ~ 15 µm. Iye ti ko tọ tun ṣi iṣiro agbara nipasẹ Hall-Petch. Onimọ-ẹrọ n wọle si aṣa ti atunṣe ọpa iwọn ni igba kọọkan. Ẹkọ: isọdiwọn jẹ apẹẹrẹ ati titobi ni pato ati pe ko le gbe lọ.
Ọran 2 - Etching artifact jẹ aṣiṣe fun alakoso. Iwọn ferrite/austenite jẹ iwọn ni alagbara olopo meji kan. Awọn aṣiṣe ẹnu-ọna awọn aaye dudu ni awọn agbegbe ti o wuwo fun ferrite, fifun ni ipin ti 62% ferrite; lakoko ti iwọntunwọnsi gangan jẹ ~ 48%. Excess ferrite ṣẹda itaniji eke nipa ipata ati lile. Onisẹ-irin ṣe awari aṣiṣe lẹhin ti o ṣe iwọn akoko etching ati ṣayẹwo awọn agbegbe pupọ pẹlu kika iranran afọwọṣe. Ẹkọ: talaka igbaradi awọn aṣiwere paapaa algorithm ti o dara julọ - idoti ni, idoti jade.
Irú 3 - Lilo deede, maapu porosity. Ẹgbẹ simẹnti fẹ lati wiwọn oṣuwọn porosity ni apakan agbelebu ti apakan aluminiomu. Awoṣe ipin AI yarayara ya awọn ela ati fun maapu pinpin pẹlu porosity 2.3%. Ẹgbẹ naa n ṣayẹwo oju oju pe awọn fifa ti o han lakoko didan ko ṣe aṣiṣe fun awọn ofo, jẹrisi abajade ni ibamu si ASTM E1245, ati rii pe porosity ti wa ni idojukọ ni agbegbe atokan ati ilọsiwaju apẹrẹ simẹnti. AI mu iyara wá, ipinnu ti a ṣe nipasẹ boṣewa ati akiyesi.
Awọn awoṣe kiakia idakọ
AWỌN ỌRỌ TI AWỌN NIPA "Ipa: Iwọ jẹ oluranlọwọ metallography pipo. Idi: wiwọn [iwọn ọkà / ipin ipin / porosity]. Ohun elo: [...]. Imudara: [...]. Standard: [fun apẹẹrẹ ASTM E112]. Fun mi ni eto wiwọn igbesẹ-nipasẹ-igbesẹ: igbaradi ayẹwo, etching, CALIBRATION odiwọn igbese, iwọn ilawọn ti o ga julọ. gẹgẹbi igbesẹ akọkọ ati dandan, Sọ fun mi ọna ti o ṣe deede lati ṣe ayẹwo pẹlu ọwọ.
AWỌN ỌMỌRỌ AṢẸ Aṣiṣe Ipin "Mo ti pin si [alakoso/aafo] lori aworan microstructure kan. Ṣe akojọ awọn aaye ti o le jẹ aṣiṣe: etch artifact, polishing scratch, out-of-field area, overlapping boundaries. Kọ bi o ṣe le ṣayẹwo fun ọkọọkan ati bi o ṣe le ṣe atunṣe. Awọn ayẹwo wiwo wo ni MO yẹ ki n ṣe ṣaaju gbigba esi?"
Àdàkọ Ìtumọ̀ Ọkà “Mo ti wọn ASTM E112 nọmba iwọn ọkà G = [iye], magnification [x]. Ṣe alaye bi iye G yii ṣe ni ibamu si iwọn ila opin ọkà isunmọ ati ipa rẹ lori agbara ni awọn ofin ti Hall-Petch. Ranti mi pe iye G da lori isọdiwọn; Sọ fun mi ni igbese nipasẹ igbese bi o ṣe le rii daju abajade interction.
PYTHON IMAGE PROCESSING SKELETON TEMPLATE"Ipa: Iwọ ni oluranlọwọ koodu processing aworan. Kọ koodu skeleton ti o ṣe iṣiro ipin agbegbe alakoso lori aworan microstructure kan pẹlu scikit-image: (1) µm/pixel oniyipada EXPRESSLY ni oke fun iwọn-iwọn) agbegbe isọdi, (2) dimu si iwọn grẹy 3,5e Sita abajade.
Ailagbara kiakia / Alagbara kiakia
ALAILẸ PROMPT: "Sọ fun mi iwọn ọkà ti microstructure yii."
ALAGBARA PROMPT: "Ipa: Iwọ jẹ oluranlọwọ metallography pipo kan. Mo fẹ lati wiwọn iwọn ọkà ni ibamu si ASTM E112. Aworan 500x, iwọn igi 50 µm = 240pixel (ie 0.208 µm/pixel). Fun mi ni awọn igbesẹ lati ṣe iṣiro iwọn ọkà nipasẹ ọna ikorita laini, bawo ni awọn ọna ikorita laarin mi, sọ ọpọlọpọ awọn abajade ikorita. Nọmba G Mo nilo lati jẹrisi isọdiwọn ati pe o kere ju “Ranti mi pe MO ni lati tun ṣe ni awọn agbegbe oriṣiriṣi 3. O ko le 'ka' esi ipari; ṣeto ọna naa."
Iyara ti ko lagbara beere lọwọ AI lati “ka” aworan naa - ṣugbọn AI ko mọ iwọn ati etching ati pe o le wa pẹlu nọmba ti a ṣe. Iyara ti o lagbara jẹ ki isọdiwọn di mimọ, beere fun ọna boṣewa, nilo atunwi ati ijẹrisi, ati lo AI bi ohun elo eto ọna, kii ṣe wiwọn.
Awọn aṣiṣe ti o wọpọ
- Ngbagbe lati ṣe iwọn iwọn tabi wiwọn pẹlu isọdiwọn igba iṣaaju.
- Gbẹkẹle ipin lai ṣe atunṣe buburu / aiṣe-aṣọ etching.
- Asise a polishing ibere tabi idoti fun porosity / alakoso.
- Wiwọn lati agbegbe kan ati gbogbogbo si gbogbo apẹẹrẹ; awọn iṣiro nilo awọn aaye pupọ.
- A ro pe AI ti “ri” aworan naa ati lilo laisi ijẹrisi nọmba gangan ti o fun.
- Gbigba abajade ipin lai ṣe ayẹwo oju.
Ni akojọpọ
Ni pipo metallography, AI ati image processing oniki iwọn ọkà, alakoso ipin ati porosity wiwọn ati ki o jeki awọn alagbara ipin ti eka ẹya. Bibẹẹkọ, iwulo awọn abajade da lori isọdiwọn iwọn, igbaradi apẹẹrẹ ti o dara, ati ifọwọsi-agbelebu pẹlu ọna boṣewa (ASTM E112/E562/E1245). Ṣe iwọntunwọnsi ni igbesẹ akọkọ, ṣayẹwo ipin nipasẹ oju, tun ṣe ni awọn agbegbe pupọ, ati lo AI bi ohun elo ti o fi idi ọna wiwọn mulẹ ati kọ koodu, kii ṣe ọkan ti “ka” aworan naa.
Ohun elo iṣẹ-ṣiṣe
Ya aworan microstructure kan (ayẹwo tirẹ tabi apẹẹrẹ ikẹkọ) ati iye igi iwọn. Pẹlu awoṣe "PYTHON IMAGE PROCESSING SKELETON", beere AI fun koodu kan ti o ṣe iṣiro ipin agbegbe alakoso; Rii daju pe iswọnwọn µm/pixel wa ni oke ati titan ninu koodu naa. Ṣiṣe koodu naa ki o ṣe afiwe ipin agbegbe Abajade pẹlu kika aaye afọwọṣe (akoj 10x10) lori aworan kanna. Kọ iyatọ laarin awọn abajade meji ati idi ti o ṣee ṣe (iyan ẹnu-ọna, artifact) ninu paragi kan.
akojọ ayẹwo
- [] Mo ṣe iwọn igi iwọn si piksẹli ati rii daju ni igba kọọkan.
- [] Mo ṣayẹwo pe etching / igbaradi ayẹwo jẹ aṣọ.
- [] Mo ṣayẹwo oju oju abajade ipin/idaduro ati yọ awọn ohun-ọṣọ kuro.
- [] Mo tun ṣe wiwọn ni o kere ju awọn agbegbe oriṣiriṣi diẹ.
- [] Mo fi ọwọ ṣe ayẹwo abajade pẹlu ọna boṣewa (E112/E562/E1245).
- [] Mo lo AI bi ọna ati koodu irinṣẹ, kii ṣe bi “oluka” ti aworan naa.