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2023 | OriginalPaper | Buchkapitel

Automated Image Analysis of Metallurgical Grade Samples Reinforced with Machine Learning

verfasst von : Anish K. Nayak, Hannes Zedel, Shahid Akhtar, Robert Fritzsch, Ragnhild E. Aune

Erschienen in: Light Metals 2023

Verlag: Springer Nature Switzerland

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Abstract

Controlling metal cleanliness in primary and secondary aluminum production is critical for ensuring quality in commercial sales and for effective process optimization. Solidified aluminum melt samples are today typically analyzed using established techniques such as LiMCA and PoDFA, however, these techniques rely on heavy and expensive equipment, extensive running times, and high heterogeneity of the results. The primary bottleneck of PoDFA analyses, the current standard approach, is the manual analysis of melt micrographs by human operators. In the present study, an image analysis platform based on a machine learning algorithm capable of quantifying contaminants in PoDFA micrographs was developed and tested. Machine learning models enable improved performance in heterogeneous datasets compared to common image analysis techniques using minimal computational resources and are envisioned to enable superior cost-scaling in metal cleanliness assessments. Future implementations will expand on the quantitative differentiation of relevant inclusion types.

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Literatur
2.
Zurück zum Zitat H. Zedel, R. Fritzsch, S. Akhtar, and R. E. Aune, “Estimation of Aluminum Melt Filtration Efficiency Using Automated Image Acquisition and Processing,” in Light Metals 2019, C. Chesonis, Ed. Cham: Springer International Publishing, 2019, pp. 1113–1120. https://doi.org/10.1007/978-3-030-05864-7_136. H. Zedel, R. Fritzsch, S. Akhtar, and R. E. Aune, “Estimation of Aluminum Melt Filtration Efficiency Using Automated Image Acquisition and Processing,” in Light Metals 2019, C. Chesonis, Ed. Cham: Springer International Publishing, 2019, pp. 1113–1120. https://​doi.​org/​10.​1007/​978-3-030-05864-7_​136.
3.
Zurück zum Zitat H. Zedel, R. Fritzsch, S. Akhtar, and R. E. Aune, “Automated Metal Cleanliness Analyzer (AMCA)—An Alternative Assessment of Metal Cleanliness in Aluminum Melts,” in Light Metals 2021, L. Perander, Ed. Cham: Springer International Publishing, 2021, pp. 778–784. https://doi.org/10.1007/978-3-030-65396-5_102. H. Zedel, R. Fritzsch, S. Akhtar, and R. E. Aune, “Automated Metal Cleanliness Analyzer (AMCA)—An Alternative Assessment of Metal Cleanliness in Aluminum Melts,” in Light Metals 2021, L. Perander, Ed. Cham: Springer International Publishing, 2021, pp. 778–784. https://​doi.​org/​10.​1007/​978-3-030-65396-5_​102.
4.
Zurück zum Zitat O. Ronneberger, P. Fischer, and T. Brox, “U-Net: Convolutional Networks for Biomedical Image Segmentation,” in Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention—MICCAI 2015, vol. 9351, N. Navab, J. Hornegger, W. M. Wells, and A. F. Frangi, Eds. Cham: Springer International Publishing, 2015, pp. 234–241. https://doi.org/10.1007/978-3-319-24574-4_28. O. Ronneberger, P. Fischer, and T. Brox, “U-Net: Convolutional Networks for Biomedical Image Segmentation,” in Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention—MICCAI 2015, vol. 9351, N. Navab, J. Hornegger, W. M. Wells, and A. F. Frangi, Eds. Cham: Springer International Publishing, 2015, pp. 234–241. https://​doi.​org/​10.​1007/​978-3-319-24574-4_​28.
7.
Zurück zum Zitat “MATLAB.” The MathWorks Inc., Natick, Massachusetts, 2021. “MATLAB.” The MathWorks Inc., Natick, Massachusetts, 2021.
Metadaten
Titel
Automated Image Analysis of Metallurgical Grade Samples Reinforced with Machine Learning
verfasst von
Anish K. Nayak
Hannes Zedel
Shahid Akhtar
Robert Fritzsch
Ragnhild E. Aune
Copyright-Jahr
2023
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-031-22532-1_118

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.