Page 42 - 无损检测2024年第十二期

吴 琪，等：

GH4169 合金微观组织结构的超声评价与扩散生成方法

图 1 MDiff 模型架构示意

图 2 不同生成模型的图像生成效果
较为破碎，无法还原晶粒的清晰边界。相比于VQ- 表1 不同生成模型生成图像质量的评价结果
VAE，SA-GAN模型在晶粒结构的细化表现上仍显 评价指标
不足，未能完全再现原始图像的清晰度。MDiff模型 生成模型 S SIM ↑ P SNR /dB↑ L PIPS ↓ F ID ↓ K ID ↓
在晶粒形貌的学习上更加精确，生成的微观组织结
SA_GAN 0.245 31.34 0.584 468.2 0.844
构图像在晶粒形态和晶界特征方面与原始微观组织
VQ_VAE 0.377 37.22 0.482 210.2 0.327
图像更为一致，即该模型较好地保留了晶粒的完整
MDiff 0.405 46.44 0.466 7.088 0.004
性和晶界的清晰度。
为进一步验证这3种模型在生成微观组织图像 晰度上有所提升，但在F ID 和K ID 上仍未能达到较高
上的性能，笔者采用一系列评价指标对模型训练效 水平，晶粒边界模糊导致晶粒形貌分析结果不理想。
果的分布一致性进行定量评估。这些指标包括：结 MDiff模型在所有定量指标上表现优异，尤其是在
构相似性指数（S SIM ） 、峰值信噪比（P SNR ） 、学习 F ID 和K ID 指标上，最接近真实数据。
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感知块相似度（L PIPS ） 、弗雷歇尔距离（F ID ）以及核 综上所述，MDiff模型在视觉效果和定量评价指
距离（K ID ）。 标上均表现优异，能够有效地模拟GH4169合金微
不同生成模型生成图像质量的评价结果如表1 观组织结构的真实特征。
所示。分析显示，SA_GAN模型在S SIM 和F ID 等指
标上的表现较差，无法有效还原真实微观组织的结 3 基于超声评价的扩散生成方法
构。晶粒形貌分析表明，该模型生成的晶粒形状较 研究表明扩散生成模型能够通过学习微观组
为失真。相比SA_GAN模型，VQ_VAE模型在清 织的概率分布，逐步去噪，从而重构高度逼真的微
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2024 年 第 46 卷 第 12 期
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