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基于改进HRNet和椭圆拟合的PDC钻头复合片磨损定级方法
1
作者
程占波
熊凌
+3 位作者
丁昕
陈刚
叶道辉
李姝凡
《石油机械》
2025年第8期25-34,43,共11页
针对目前PDC钻头复合片磨损定级存在效率低、标准性差、精度不足等问题,提出一种基于改进HRNet和椭圆拟合的磨损定级方法。使用语义分割算法对复合片轮廓进行提取,使用深度可分离卷积替换HRNet网络的普通卷积,对网络特征提取层的4个不...
针对目前PDC钻头复合片磨损定级存在效率低、标准性差、精度不足等问题,提出一种基于改进HRNet和椭圆拟合的磨损定级方法。使用语义分割算法对复合片轮廓进行提取,使用深度可分离卷积替换HRNet网络的普通卷积,对网络特征提取层的4个不同分辨率输出通过CGAF模块进行特征融合,同时对融合特征图引入EMA注意力模块。通过RANSAC椭圆拟合算法进行数据预处理、拟合椭圆筛选及内点补充,进而提高分割复合片的拟合精度。并对复合片进行磨损定级。试验结果表明:改进后的HRNet网络平均交并比、类别平均像素准确率与原HRNet网络相比达到97.60%和98.79%,参数量降低72%,模型大小减小70%,定级准确率达到96.5%,单张复合片定级所需平均时间仅为0.261 s。所得结论可为油田降低钻井成本提供理论参考。
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关键词
PDC钻头复合片
磨损定级
HRNet网络模型
椭圆拟合
CGAF模块
语义分割
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题名
基于改进HRNet和椭圆拟合的PDC钻头复合片磨损定级方法
1
作者
程占波
熊凌
丁昕
陈刚
叶道辉
李姝凡
机构
武汉科技大学信息科学与工程学院
出处
《石油机械》
2025年第8期25-34,43,共11页
基金
国家自然科学基金项目“参数整定量化控制系统分析与设计”(62173261)
湖北省重点研发计划项目“煤化工长寿命锁渣阀的研制”(2023BAB003)。
文摘
针对目前PDC钻头复合片磨损定级存在效率低、标准性差、精度不足等问题,提出一种基于改进HRNet和椭圆拟合的磨损定级方法。使用语义分割算法对复合片轮廓进行提取,使用深度可分离卷积替换HRNet网络的普通卷积,对网络特征提取层的4个不同分辨率输出通过CGAF模块进行特征融合,同时对融合特征图引入EMA注意力模块。通过RANSAC椭圆拟合算法进行数据预处理、拟合椭圆筛选及内点补充,进而提高分割复合片的拟合精度。并对复合片进行磨损定级。试验结果表明:改进后的HRNet网络平均交并比、类别平均像素准确率与原HRNet网络相比达到97.60%和98.79%,参数量降低72%,模型大小减小70%,定级准确率达到96.5%,单张复合片定级所需平均时间仅为0.261 s。所得结论可为油田降低钻井成本提供理论参考。
关键词
PDC钻头复合片
磨损定级
HRNet网络模型
椭圆拟合
CGAF模块
语义分割
Keywords
PDC cutter
wear grading
HRNet network model
ellipse fitting
CGAF module
semantic seg‐mentation
分类号
TE921 [石油与天然气工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进HRNet和椭圆拟合的PDC钻头复合片磨损定级方法
程占波
熊凌
丁昕
陈刚
叶道辉
李姝凡
《石油机械》
2025
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