Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Разработка архитектуры веб-приложения для детекции объектов на рентгеновских снимках сварных соединений
Авторы Сотников А. Л., д. т. н., проф.
Ковальчик Р. В., к. т. н., с. н. с.
Орлов А. А., ст. преп.
Раздел Машиностроение
Год 2025 Выпуск 82 Страницы 53 - 61
УДК 004.932.2:004.622 EDN NRNUNF
Аннотация Рассмотрен процесс разработки архитектуры веб-приложения для автоматизированной детекции объектов на рентгеновских снимках сварных соединений с использованием нейросетевой модели YOLOv5. Представлена структура проекта, включающая серверную часть, реализованную на основе асинхронного фреймворка FastAPI, и клиентский интерфейс, разработанный с использованием HTML и JavaScript. Описаны основные этапы работы приложения: загрузка изображения, его предобработка с помощью библиотеки OpenCV, выполнение инференса модели и возврат результатов пользователю в формате JSON с последующей визуализацией обнаруженных объектов. Интерфейс приложения интуитивно понятный и удобный в использовании; он обеспечивает загрузку изображения, его предварительный просмотр и отображение результатов детекции в реальном времени. Приложение развернуто на тестовом сервере под управлением операционной системы Ubuntu 22. 04. Результаты тестирования подтвердили корректное функционирование всех компонентов системы и высокую точность детекции объектов. Продемонстрирован потенциал предложенного решения для автоматизации анализа рентгеновских снимков с применением систем поддержки принятия решений на основе технологий искусственного интеллекта.
Реферат Цель. Разработка архитектуры веб-приложения для загрузки и обработки рентгеновского снимка сварного соединения с последующей детекцией на нём различных объектов — дефектов и артефактов.
Методика. Реализована архитектура веб-приложения, включающая клиентскую часть (HTML, JavaScript) и серверную часть на асинхронном фреймворке FastAPI. Обработка изображений включает их загрузку, предобработку средствами библиотеки OpenCV, масштабирование до 640×640 пикселей и подачу на вход модели YOLOv5. После инференса результаты в формате JSON визуализируются на клиенте. Приложение развернуто на сервере с ОС Ubuntu 22. 04, тестирование проводилось на выборке рентгеновских снимков сварных соединений.
Результаты. Разработанное веб-приложение продемонстрировало высокую точность детекции объектов, с уровнем уверенности, варьирующимся от 70,11 до 88,99 %, при обработке рентгеновских снимков сварных соединений. Описанная архитектура позволила обеспечить корректную работу всех компонентов системы: от загрузки и предобработки изображения до визуализации результатов, что подтверждено тестированием на реальных данных
Научная новизна. В работе предложена модульная архитектура веб-приложения, обеспечивающая эффективную интеграцию предобученной нейросетевой модели YOLOv5 в асинхронное серверное окружение на базе FastAPI и позволяющая выполнять детекцию объектов на рентгеновских снимках сварных соединений в режиме реального времени за счет оптимизации обработки изображений и параллелизма запросов.
Практическая значимость. Представленная архитектура демонстрирует потенциал применения нейросетевых решений в системах автоматизированного неразрушающего контроля. Реализованный подход может быть адаптирован для использования на промышленных предприятиях, а также служить основой для последующего расширения функциональности и интеграции с внешними системами учета и отчетности.
Ключевые слова веб-приложение, YOLOv5, рентгеновский снимок, сварное соединение, маркировочные знаки, детекция объектов, FastAPI, компьютерное зрение, нейросетевые модели.
Финансирование
Полный текст