Automatic segmentation by the method of interval fusion with preference aggregation when recognizing weld defects

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Quality control of welding is usually carried out during the visual inspection process and is highly dependent on an operator experience. In the paper, it is proposed an approach to automatic detection and classification of a defective region, where segmentation of the analyzed photographic image of a weld (i.e., its division into defective and defect-free regions) is performed using the region growing procedure. The starting points for this procedure are selected by the authors' robust method of interval fusion with preference aggregation (IF&PA) on the base of image histogram analysis. Testing of the proposed approach for real life photographic images showed its ability to detect different types of weld defects with higher accuracy compared to traditional methods such as Otsu method and k-means.

About the authors

S. V Muravyov

Tomsk Polytechnic University

Email: muravyov@tpu.ru
Tomsk, Russia

D. C Nguyen

Tomsk Polytechnic University

Email: nguyen@tpu.ru
Tomsk, Russia

References

  1. Nacereddine N., Goumeidane A.B., Ziou D. Unsupervised weld defect classification in radiographic images using multivariate generalized Gaussian mixture model with exact computation of mean and shape parameters // Computers in Industry. 2019. V. 108. P. 132-149.
  2. Муравьев С.В., Погадаева Е.Ю. Автоматизированное распознавание дефектов сварных соединений при визуальном контроле с использованием геометрических признаков // Дефектоскопия. 2020. №. 3. C. 49-57.
  3. Mery D., Pieringer C.Computer Vision for X-Ray Testing: Imaging, Systems, Image Databases, and Algorithms. Springer. 2021. 456 p. ISBN 978-3-030-56768-2.
  4. Zhang L., Zhang Y., Dai B., Chen B., Li Y. Welding defect detection based on local image enhancement // IET Image Processing. 2019. V. 13. P. 2647-2658.
  5. Yazid H., Arof H., Yazid H. Automated thresholding in radiographic image for welded joints // Nondestructive Testing and Evaluation. 2012. V. 27. No. 1. P. 69-80.
  6. Zahran O., Kasban H., El-Kordy M., Abd El-Samie F.E. Automatic weld defect identification from radiographic images // NDT & E International. 2013. V. 57. P. 26-35.
  7. ГОСТ Р ИСО 6520-1-2012. Сварка и родственные процессы. Классификация дефектов геометрии и сплошности в металлических материалах. Часть 1. Сварка плавлением.
  8. Mancas M., Gosselin B., Macq B. Segmentation using a region-growing thresholding // Proceedings of SPIE. Image Processing: Algorithms and Systems IV. 2005. V. 5672. P. 388-398.
  9. Sheela C.J.J., Suganthi G. Morphological edge detection and brain tumor segmentation in Magnetic Resonance (MR) images based on region growing and performance evaluation of modified Fuzzy C-Means (FCM) algorithm // Multimedia Tools and Applications. 2020. V. 79. P. 17483-17496.
  10. Muravyov S.V., Khudonogova L.I., Emelyanova E.Y.Interval data fusion with preference aggregation // Measurement. 2018. V. 116. P. 621-630.
  11. Muravyov S.V., Khudonogova L.I., Ho M.D. Analysis of heteroscedastic measurement data by the self-refining method of interval fusion with preference aggregation - IF&PA // Measurement. 2021. V. 183. P. 109851.
  12. Muravyov S.V. Ordinal measurement, preference aggregation and interlaboratory comparisons // Measurement. 2013. V. 46. No. 8. P. 2927-2935.
  13. Muravyov S.V., Emelyanova E.Y. Kemeny rule for preference aggregation: reducing all exact solutions to a single one // Measurement. 2021. V. 182. P. 109403.
  14. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М.: Техносфера, 2012. 1104 с.
  15. Muravyov S.V., Pogadaeva E.Yu. Recognition Ability of Interval Fusion with Preference Aggregation in Weld Defects Images Analysis / 17th IMEKO TC10 Conference "Global Trends in Testing, Diagnostics & Inspection for 2030", Dubrovnik, Croatia. October 19-22. 2020. P. 271-276.
  16. Муравьев С.В., Маринушкина И.А. Обоснование выбора числа участников межлабораторных сличений // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. № 4. 2015. C. 81-90.
  17. Otsu N. A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms // IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics. 1979. V. 9. No. 1. P. 62-66.
  18. Zhan Y., Zhang G. An improved OTSU algorithm using histogram accumulation moment for ore segmentation // Symmetry. 2019. V. 11. No. 3. P. 431.
  19. Dhanachandra N., Manglem K., Chanu Y.J. Image segmentation using K-means clustering algorithm and subtractive clustering algorithm // Procedia Computer Science. 2015. V. 54. P. 764-771.
  20. Levandowsky M., Winter D. Distance between Sets // Nature. 1971. V. 234. P. 34-35.
  21. Zhou D., Fang J., Song X., Guan C., Yin J., Dai Y., Yang R. IoU loss for 2D/3D object detection / Proceedings of the 7th International Conference on 3D Vision. Québec City, Canada, September 16-19, 2019. V. 1. P. 85-94.
  22. Dedkova A.A., Florinsky I.V. Geomorphometry and microelectronic metrology: Converged realms // Transactions in GIS. 2023. V. 27. No. 6. P. 1642-1661.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».