一种激光熔覆过程多模态数据的处理方法及装置

本申请涉及激光熔覆，具体而言，涉及一种激光熔覆过程多模态数据的处理方法及装置。

背景技术：

1、盾构机刀具在复杂地层掘进过程中易产生表面磨损、崩刃以及内部裂纹等缺陷；对于可修复刀具，通常采用激光熔覆方式进行再制造处理。

2、在激光熔覆修复过程中，熔池作为材料熔化与凝固的关键区域，其状态变化直接影响修复层的致密度、结合强度及表面质量；为获取激光熔覆过程中熔池的状态信息，目前通常采用多种检测手段对加工过程熔池的状态进行监测；但是，检测到的熔池状态的数据较为简单，难以有效利用，例如，难以用于后续熔池的质量评估、异常识别、状态分析等用途。

技术实现思路

1、本申请的目的是：提供一种激光熔覆过程多模态数据的处理方法、装置、电子设备及存储介质，通过将待修复刀具的标识信息、缺陷检测信息及多模态特征数据进行关联，形成预定结构的刀具修复关联数据集，有效地对检测到的熔池状态的数据进行利用，能够较好地适用于后续熔池的质量评估、异常识别、状态分析等用途。

2、为了实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种激光熔覆过程多模态数据的处理方法，包括：

3、获取待修复刀具的缺陷检测信息；

4、在激光熔覆修复所述待修复刀具的过程中，获取熔池状态对应的多模态数据；

5、对所述多模态数据进行预处理，并对预处理后的多模态数据进行特征提取，得到对应的多模态特征数据；

6、将所述待修复刀具的标识信息、所述缺陷检测信息及所述多模态特征数据进行关联，形成预定结构的刀具修复关联数据集。

7、在本申请较佳的实施方式中，所述熔池状态对应的多模态数据包括熔池图像、熔池温度数据、同轴辐射信号及声动信号。

8、在本申请较佳的实施方式中，对预处理后的多模态数据进行特征提取，得到对应的多模态特征数据，包括：

9、根据所述熔池图像，提取得到熔池轮廓、熔池面积、长宽比、边界平滑度和形态波动特征；

10、根据所述熔池温度数据，提取得到熔池温度均值、最高温度、温度梯度和温度波动参数；

11、根据所述同轴辐射信号，提取得到熔池的辐射强度、反射强度、信号波动幅值和异常变化趋势；

12、根据所述声动信号，提取得到振幅、频谱峰值、能量分布和稳定性指标。

13、在本申请较佳的实施方式中，所述对所述多模态数据进行预处理，包括：

14、对所述多模态数据进行去噪处理、时间对齐处理、信号归一化处理以及数据格式统一处理。

15、在本申请较佳的实施方式中，所述将所述待修复刀具的标识信息、所述缺陷检测信息及所述多模态特征数据进行关联，形成预定结构的刀具修复关联数据集，包括：

16、根据时间戳及不同修复阶段，将所述多模态特征数据划分为多组熔池特征数据；

17、将所述待修复刀具的标识信息、所述缺陷检测信息及多组熔池特征数据，形成预定结构的刀具修复关联数据集。

18、在本申请较佳的实施方式中，所述根据时间戳及不同修复阶段，将所述多模态特征数据划分为多组熔池特征数据，包括：

19、按照统一时间窗口，将所述多模态特征数据中的数据以时间戳及不同修复阶段进行对齐与融合，形成多组以特征向量表示的熔池特征数据。

20、在本申请较佳的实施方式中，所述待修复刀具的缺陷检测信息包括缺陷类型、缺陷位置、缺陷尺寸及缺陷严重程度。

21、第二方面，本申请提供了一种激光熔覆过程多模态数据的处理装置，包括：

22、缺陷获取模块，用于获取待修复刀具的缺陷检测信息；

23、多模态数据获取模块，用于在激光熔覆修复所述待修复刀具的过程中，获取熔池状态对应的多模态数据；

24、特征提取模块，用于对所述多模态数据进行预处理，并对预处理后的多模态数据进行特征提取，得到对应的多模态特征数据；

25、数据关联模块，用于将所述待修复刀具的标识信息、所述缺陷检测信息及所述多模态特征数据进行关联，形成预定结构的刀具修复关联数据集。

26、第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行根据上述的一种激光熔覆过程多模态数据的处理方法。

27、第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种激光熔覆过程多模态数据的处理方法。

28、本申请一种激光熔覆过程多模态数据的处理方法、装置、电子设备及存储介质，与现有技术相比，其至少具有以下有益效果：

29、本申请对激光熔覆修复待修复刀具的过程中获取的熔池状态对应的多模态数据进行预处理，可以提高多模态数据的数据质量及一致性，有便于对提高多模态数据的利用，并且，对预处理后的多模态数据进行特征提取，得到对应的多模态特征数据，多模态特征数据能够更有效地表征熔池状态，可以提高数据的可用性；此外，还通过将待修复刀具的标识信息、缺陷检测信息及多模态特征数据进行关联，形成预定结构的刀具修复关联数据集，此结构化的刀具修复关联数据集充分地将待修复刀具的标识信息、缺陷检测信息及多模态特征数据进行映射与关联，充分地提升多模态数据与缺陷检测信息及刀具的联系性，有效地对检测到的熔池状态的数据进行了利用，能够较好地适用于后续熔池的质量评估、异常识别、状态分析、数字孪生建模及模型训练等用途。

1.一种激光熔覆过程多模态数据的处理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种激光熔覆过程多模态数据的处理方法，其特征在于，所述熔池状态对应的多模态数据包括熔池图像、熔池温度数据、同轴辐射信号及声动信号。

3.根据权利要求2所述的一种激光熔覆过程多模态数据的处理方法，其特征在于，对预处理后的多模态数据进行特征提取，得到对应的多模态特征数据，包括：

4.根据权利要求1所述的一种激光熔覆过程多模态数据的处理方法，其特征在于，所述对所述多模态数据进行预处理，包括：

5.根据权利要求1所述的一种激光熔覆过程多模态数据的处理方法，其特征在于，所述将所述待修复刀具的标识信息、所述缺陷检测信息及所述多模态特征数据进行关联，形成预定结构的刀具修复关联数据集，包括：

6.根据权利要求5所述的一种激光熔覆过程多模态数据的处理方法，其特征在于，所述根据时间戳及不同修复阶段，将所述多模态特征数据划分为多组熔池特征数据，包括：

7.根据权利要求1所述的一种激光熔覆过程多模态数据的处理方法，其特征在于，所述待修复刀具的缺陷检测信息包括缺陷类型、缺陷位置、缺陷尺寸及缺陷严重程度。

8.一种激光熔覆过程多模态数据的处理装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行根据权利要求1至7中任一项所述的一种激光熔覆过程多模态数据的处理方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的一种激光熔覆过程多模态数据的处理方法。