泉州装备制造研究所李琦铭获国家专利权
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龙图腾网获悉泉州装备制造研究所申请的专利一种基于Transformer神经网络的焊缝点位置提取方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115018819B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210785883.6,技术领域涉及:G06T7/00;该发明授权一种基于Transformer神经网络的焊缝点位置提取方法是由李琦铭;杨进兴;程靖航;李俊设计研发完成,并于2022-07-04向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于Transformer神经网络的焊缝点位置提取方法在说明书摘要公布了:本发明提供一种基于Transformer神经网络的焊缝点位置提取方法,所述方法包括:采集焊缝图片作为训练样本,对训练样本进行特征点提取;获取特征点的坐标信息,并进行归一化处理;将处理后的数据输入到训练网络中,输出训练结果,将训练结果与真实值进行比较,输出并保存最优训练参数;将所述最优训练参数输入到训练网络中,得到最终的焊缝网络模型;采集待检测的焊缝图片,进行特征点提取与数据处理之后,输入到最终的焊缝网络模型,得到待检测的焊缝图片的焊缝点坐标信息;将获取到的焊缝点坐标信息输出给焊接机器人,通过焊接机器人执行自动化焊接操作。本发明提高了焊缝点位置提取的精度和效率,使其满足机器人焊接的实时性需求和相关工业性标准。
本发明授权一种基于Transformer神经网络的焊缝点位置提取方法在权利要求书中公布了:1.一种基于Transformer神经网络的焊缝点位置提取方法,其特征在于:包括如下步骤: 步骤1、采集焊缝图片作为训练样本,通过特征提取算法Canny算子获取焊缝的特征点,所述特征点包括焊缝点和非焊缝点,将其中的焊缝点标为正样本,非焊缝点标为负样本; 步骤2、获取特征点的坐标信息,并进行归一化处理; 步骤31、预先定义焊缝点标签为1,非焊缝点标签为0,将每张图焊缝特征点的坐标跟其对应的标签进行一一对应之后,标签是N×1的格式,表示N个点的真实标签; 步骤32、把处理后的特征点数据N×2的矩阵输入到训练网络中,所述训练网络为Transformer神经网络; 步骤33、利用Transformer神经网络的编码部分学习全局点的特征信息,给每个特征信息进行编码;具体包括: 步骤331、将每个焊缝图的N个特征点的坐标值X进行拆分,拆分成N个小块向量,并将N个小块向量的X(s,t)横纵2个维度嵌入到128维,用高维向量a表示,每个a的维度为1×128,[a1,a2,…,an]表示N个输入信息的集合转化成N×128的矩阵,将a分别跟三个不同的向量,,相乘,得到Q,K,V三个向量; 其中,表示三个网络学习的参数,维度等于a的转置; 步骤332、将Q,K,V输入到多头注意力模块,得到多个层面的特征信息; 步骤333、将多个层面的特征信息输入到残差和层标准化层,残差连接是把上一层的输入和上一层的输出加起来,层标准化对每一层做标准化; 步骤334、最后输入到前馈网络中,前馈网络为简单两层线性映射再经过一个激活函数的运算,再经残差和层标准化层处理完成网络编码,为每个特征点信息进行编码; 步骤34、将编码结果、已经得到的焊缝点标签、非焊缝点标签输入到Transformer解码部分,一起进行训练,得到矩阵解码、焊缝点类别、非焊缝点类别,然后通过运算得到提纯后的焊缝信息,最后将焊缝信息还原到原始数据大小,输出预测的类别信息; 步骤35、根据输出预测的类别信息与真实值进行比较,计算误差反向传播,更新网络参数,直至网络到达收敛状态时保存最优训练参数; 步骤4、将所述最优训练参数输入到训练网络中,得到最终的焊缝网络模型; 步骤5、采集待检测的焊缝图片,进行特征点提取与数据处理之后,输入到最终的焊缝网络模型,得到待检测的焊缝图片的焊缝点坐标信息; 步骤6、将获取到的焊缝点坐标信息输出给焊接机器人,通过焊接机器人执行自动化焊接操作。
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