Surface roughness plays an important role in analyzing engineering surfaces. It quantifies the surface topography and can be used to determine whether the resulting surface finish is acceptable or not. Nevertheless, while several existing tools and standards are available for computing surface roughness, these methods rely heavily on user input thus slowing down the analysis and increasing manufacturing costs. Therefore, fast and automatic determination of the roughness level is essential to avoid costs resulting from surfaces with unacceptable finish, and user-intensive analysis. In this study, we propose a Topological Data Analysis (TDA) based approach to classify the roughness level of synthetic surfaces using both their areal images and profiles. We utilize persistent homology from TDA to generate persistence diagrams that encapsulate information on the shape of the surface. We then obtain feature matrices for each surface or profile using Carlsson coordinates, persistence images, and template functions. We compare our results to two widely used methods in the literature: Fast Fourier Transform (FFT) and Gaussian filtering. The results show that our approach yields mean accuracies as high as 97%. We also show that, in contrast to existing surface analysis tools, our TDA-based approach is fully automatable and provides adaptive feature extraction.


翻译:表面粗糙度在工程表面分析中起着重要作用。 它量化了表面地形, 可用于确定由此得出的表面表面完成量是否可接受。 然而, 虽然在计算表面粗糙度方面有一些现有的工具和标准, 但这些方法在很大程度上依赖用户投入, 从而减缓了分析, 并增加了制造成本。 因此, 快速和自动确定粗糙度对于避免由表面无法令人接受的完成量和用户密集分析造成的成本至关重要。 在这次研究中, 我们提出了一个基于地形数据分析( TDA) 的方法, 用以用其纯图像和剖面来分类合成表面表面粗糙度水平。 我们使用来自TDA 的持久性同质图生成含有表面形状信息的持久性图表。 我们随后利用Carlsson 坐标、 持久性图像和模板功能为每个表面或剖面图获取特征矩阵矩阵。 我们将结果与文献中两种广泛使用的方法进行了比较: 快速四倍变换( FFT) 和 Gausian 过滤。 结果表明, 我们的计算结果意味着合成表面表面粗糙程度高达97%。 我们还显示, 与现有的地面分析工具相比, 我们的TD- 提供了完全的适应性方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

Surface 是微软公司( Microsoft)旗下一系列使用 Windows 10(早期为 Windows 8.X)操作系统的电脑产品,目前有 Surface、Surface Pro 和 Surface Book 三个系列。 2012 年 6 月 18 日,初代 Surface Pro/RT 由时任微软 CEO 史蒂夫·鲍尔默发布于在洛杉矶举行的记者会,2012 年 10 月 26 日上市销售。
专知会员服务
65+阅读 · 2021年7月18日
专知会员服务
56+阅读 · 2021年4月12日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
Yoshua Bengio,使算法知道“为什么”
专知会员服务
7+阅读 · 2019年10月10日
意识是一种数学模式
CreateAMind
3+阅读 · 2019年6月24日
计算机 | 中低难度国际会议信息8条
Call4Papers
9+阅读 · 2019年6月19日
目标检测中的Consistent Optimization
极市平台
6+阅读 · 2019年4月23日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
已删除
将门创投
3+阅读 · 2018年6月20日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
车联网白皮书(2017)
智能交通技术
13+阅读 · 2017年10月8日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月11日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月7日
VIP会员
相关资讯
意识是一种数学模式
CreateAMind
3+阅读 · 2019年6月24日
计算机 | 中低难度国际会议信息8条
Call4Papers
9+阅读 · 2019年6月19日
目标检测中的Consistent Optimization
极市平台
6+阅读 · 2019年4月23日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
已删除
将门创投
3+阅读 · 2018年6月20日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
车联网白皮书(2017)
智能交通技术
13+阅读 · 2017年10月8日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员