X射线焊缝图像缺陷检测的深度学习方法研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiyufeike
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
当今制造业中焊接是最重要的一种加工手段。随着焊接的产品数量急剧增加以及产品结构也越来越复杂,焊接质量的好坏受到人们越来越多的关注。而如气孔、裂纹等焊缝缺陷会严重影响产品的使用寿命。因此,对焊接产品进行缺陷检测具有重大的意义和价值。然而,由于焊缝缺陷的尺度不一和背景干扰,表面缺陷在强度和形状上与背景重叠,实现焊缝缺陷检测的自动化仍然是一个挑战。此外,在工业焊接领域,由于数据的多样性、响应时间和计算能力有限,工业生产任务仍然面临巨大挑战。近年来,随着计算机视觉技术的飞速发展,深度学习为在图像上自动识别目标的研究打开了新的思路,促使人们尝试将其应用于工业检测中。但是,目前深度学习在X射线焊缝图像上的应用还比较少。因此,本文基于深度学习方法对X射线焊缝图像在工业场景下的缺陷检测展开研究。本文的研究内容和贡献如下:(1)针对焊缝检测任务中存在缺陷长宽比悬殊且特征不确定性的问题,本文提出一种端到端的注意力引导感知的深度学习焊缝检测模型。首先,提出了一种新颖的并行残差注意力模块,在通道和空间维度上充分利用全局平均池化和全局最大池化来捕获全局特征,自适应的选择缺陷特征,显著提升了网络模型的特征表达能力。其次,利用并行残差注意力模块指导锚框自学习图像特征,预测锚框的位置和形状,围绕缺陷区域自适应生成非均匀分布的感兴趣区域。通过定性的分析和定量的对比,证明了模型的有效性,满足了对焊缝缺陷的高精度检测。(2)针对背景干扰以及焊缝缺陷特征的复杂,焊缝缺陷无法精准定位的问题,本文提出了一个以级联方式紧密连接的焊缝分割模型。由膨胀卷积组成的初始模块用于提取输入图像特征的多层信息。注意力引导特征融合模块指导多尺度特征融合,抑制复杂背景的噪声特征,大大增强了模型对焊缝缺陷的判别能力。细化卷积特征模块融合了低层信息和高层信息以细化分割结果。实验结果表明在焊缝数据集图像上,本文方法对于解决复杂背景干扰下的焊缝缺陷分割问题非常有效,并且可以准确地定位焊缝缺陷。
其他文献
多晶硅太阳能电池表面缺陷检测是工业生产过程中的一项关键任务。然而,由于表面缺陷的多尺度特性和强烈背景干扰,如背景纹理形状随机分布、表面缺陷在强度和形状上与背景重叠等,实现表面缺陷检测的自动化仍然是一个挑战。随着近些年深度学习的不断发展,基于深度学习的表面缺陷检测算法成为目前热门的研究方向。但是现有的表面检测算法在缺陷检测精度、抗干扰能力等方面仍存在不足,同时,基于CNN的检测器通常需要大量计算资源
学位
心脏磁共振(Cardiovascular magnetic resonance, CMR)能“一站式”提供心脏形态、功能室壁运动情况、局部血流灌注及心肌活性等信息。纵向弛豫时间成像(T1mapping)技术能量化人体组织每个体素的纵向弛豫时间常数(T1),可以无创定量的评估心肌水肿与弥漫性心肌纤维化。近些年来,随着T1mapping技术的发展,CMR已经成为心肌疾病诊断与治疗不可或缺的工具,具有重
期刊
人格障碍作为一种特殊心理现象,自十八世纪以来就一直是心理学领域的重要研究内容。而后,人格障碍相关生物学要素被相继发现,精神病学学者也以新技术手段对其发病机制和治疗预后进行着锲而不舍的研究。人格障碍作为处在心理学和精神病学交叉界域的概念,对刑事司法实践也有复杂的影响。尤其是在精神病人犯罪更易引起舆论广泛关注的现状下,发掘刑事理论根基,对行为时患人格障碍相关犯罪的法律适用做出正当解释与理性裁判,就显得
学位
2011年出台的《婚姻法司法解释(三)》第6条将夫妻间赠与的法律适用指向了合同法中的赠与规则,然而该条的合理性自出台后一直受到质疑,《婚姻家庭编解释(一)》第32条只是在该条的基础上增加了约定为共有的情形,仍缺少对“夫妻间赠与”的必要解释。夫妻财产关系因兼具身份性和财产性的双重特性,使得夫妻间赠与在体系上处于婚姻法和合同法的交叉领域,理论界和实务界在其纠纷处理上究竟选择婚姻法抑或是合同法一直未形成
学位
目的 研究使用增强现实眼镜观看视频对人眼客观视功能指标及主观视疲劳症状的影响。方法 招募25名健康成年人,平均年龄(25.04±2.53)岁。在暗环境下配戴增强现实眼镜连续观看二维(2D)视频1 h,在观看前后分别完成主观视疲劳问卷,进行泪河高度、非侵入性泪膜破裂时间、泪膜脂质层厚度、瞬目情况、主客观验光、调节近点、调节灵活度、远距离水平隐斜视、立体视、对比敏感度等视功能检查。结果 使用增强现实眼
期刊
电压失稳一直是影响电力系统安全稳定运行的主要因素,随着互联电力系统的发展,超高压、大容量、远距离输电已经成为了电网运行的常态,对系统电压稳定提出了严峻的挑战。分级电压控制是实现区域电压控制的有效手段,而二级电压控制是其中的关键环节。系统内不同响应速度的无功调节设备之间如何相互协调,以及当风电、光伏等可再生分布式电源(Renewable Distributed Generator,RDG)接入系统之
学位
《公司法解释(三)》第13和第14条确立了未出资股东对公司债权人的补充责任承担。自2013年公司法修订以来,资本认缴制开始在我国市场经济中实施。《九民纪要》中对非破产非解散状态下出资未届期股东的补充责任的导向也对出资未届期股东的期限利益进行了进一步限制。理论和实践中不仅对债权人的交易安全产生了担忧,而且对于未出资股东向公司债权人承担补充责任的必要性、方式和范围产生了较大争议。本文以未出资股东对公司
学位
离轴积分腔输出光谱技术具有实验装置简单、灵敏度高、响应时间快等特点,常被应用在一些超高灵敏度的气体探测领域,高反射率镜片作为系统的重要组成部分,反射率是影响其测量准确性的重要因素之一。结合射频噪声源搭建了一套离轴积分腔输出光谱测量系统,以CH4气体在6046.96 cm-1处的吸收谱线作为研究目标,对不同压力下有无噪声源时的腔镜反射率进行了标定研究,结果表明二者标定的镜片反射率具有一致性,而且反射
期刊
近年来,孪生网络系列的跟踪算法由于网络结构简单,速度快并且精度较高,被广泛使用。更宽更深的孪生网络目标跟踪算法(Siam DW)在全卷积孪生网络目标跟踪算法(Siam FC)基础之上,加深了主干网络的网络结构,一定程度上提升了特征提取的能力并提高了精度。但其仅仅使用简单的主干网络提取特征,导致在复杂的场景下容易跟踪失败。并且没有模板的在线更新机制,容易出现模板退化现象。同时其没有重检测机制,当出现
学位
在机器人辅助眼科手术中,显微手术高精度要求,操作触感缺失以及安全保障机制匮乏对手术机器人系统是极大的挑战。虚拟夹具通过主手设备对用户提供触觉反馈,辅助用户操作执行器跟踪预定操作轨迹和避免进入禁止区域,从而提升手术操作精度和建立安全保障,避免医源性损伤和减少患者术后恢复时间。传统的、基于静态模型的虚拟夹具技术,对任务环境和操作人员变化造成的偏差适应性差。其次,随着环境和约束模型的复杂度提高,试验法手
学位