基于深度学习的布匹缺陷检测方法研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xilotola
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
人民生活水平的提高使得布匹的需求量越来越大,为了满足这种需求,布匹的生产加工过程正在向着智能制造转型,其中,一个非常重要的环节是布匹缺陷检测。现在广泛使用的人工检测方法的速度和精度已经难以满足生产要求,计算机视觉技术的快速发展为布匹缺陷检测提供了一种更加智能有效的技术途径。布匹缺陷具有尺度不一且小缺陷占比大、长宽比跨度大、类别不平衡三个特点,利用传统图像处理方法人工设计特征表达的方式不能适应其复杂的缺陷特点,所以,本文设计了基于深度学习技术的布匹缺陷检测方法。通过分析基于深度学习的目标检测算法,结合布匹缺陷的特点与检测结果需求,本文采用二阶段的目标检测方法作为基本检测框架。针对布匹缺陷尺度不一且小缺陷占比大的特点,本文设计了基于残差结构的多尺度特征提取方案,通过特征金字塔结构对图像特征进行了多尺度融合,并且在骨干网络内部进行了特征重标定的设计以聚焦关键通道特征,同时融入了可变形卷积操作加强网络对缺陷形态的捕捉能力。为进一步提高特征利用效率,对ROI Pooling的计算方法进行了重新设计并在其过程中叠加了图像的全局特征。同时,本文针对布匹缺陷的特点设计了一种基于改进Faster R-CNN的检测方法,首先利用聚类分析算法对布匹缺陷数据进行聚类分析,针对布匹缺陷长宽比跨度大的特点设计了关键参数anchor,同时使用了非单一阈值的多检测器结构分多次修正检测框。针对布匹缺陷类别不平衡的问题,本文使用经典数据增强方法对数据集进行了扩充,并且基于Focal loss思想重新设计了可以更加关注难分类样本的损失函数,进一步提高检测精度。最后,本文进行了实验验证与结果分析,完成了深度学习模型的训练,对多尺度特征提取结果进行了可视化展示与分析,并对所设计方法的检测精度、检测时间进行了分析总结,验证了本文所提出方法的有效性。
其他文献
随着高速铁路快速发展,高速列车轻量化成为了重要的发展方向。车载电力电子变压器由于其体积小、重量轻等优势,是广大学者的研究重点。本文所研究的单相级联整流器是电力电子变压器的重要组成部分,其稳定运行对电力电子变压器正常工作起至关重要的作用。首先,本文对单相二极管钳位级联整流器拓扑结构、工作原理、数学模型进行了详细分析;通过对瞬态直接电流控制策略进行深入研究,设计了单相二极管钳位级联整流器整体控制策略;
近年来随着平板显示技术的快速发展,对平板显示用材料也提出了更高的要求。非晶态铟镓锌(IGZO)薄膜是平板显示器中薄膜晶体管的关键材料,与使用α-Si和LTPS(Low Temperature Pol
自旋是电子的内禀属性,电子的自旋极化最近在强激光场电离原子产生光电子的过程中引起重视。光电子的自旋极化现象涉及光子的自旋和电子的自旋角动量及其转化问题,是近期强激
氨基酸生产工艺发展经历了热酸水解、化学合成及酶催化和微生物发酵的过程。随着人口的增加,以及各种氨基酸功能的进一步发展,其市场需求量以每年5-7%的比例稳健增加。L-精氨酸作为人体的半必需氨基酸,在人体中参与了尿素循环、氮元素的代谢并协助氨排出;也参与体内NO合成,间接影响生命体免疫、神经和心血管系统;同时还是作为精蛋白的重要组分之一,能影响人体生殖。因此被广泛用作食品、药品等的添加剂。目前,我国市
液晶弹性体(LCE)作为一类刺激响应型材料,可以制备具有复杂的三维(3D)形状变化的材料,具有广泛的应用前景。根据LCE在外界刺激下沿着导向矢发生可逆的收缩与膨胀,垂直取向LCE薄膜
作为农业物联网(Internet of Things,IoT)的底层支撑技术,无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)被广泛部署在各种农业应用中,但由于WSNs在能量、计算、通信和可扩
在核动力反应堆热工水力设计中,需要使用CFD软件对堆芯内热工水力参数进行计算,而目前CFD软件中的壁面热流分配模型都是针对于常规通道建立的,且模型中使用的汽泡参数多在池
场景图生成任务是近年来兴起的一项计算机视觉新任务。作为图像中各目标之间复杂关系的抽象,场景图提供图像中的结构化信息,可以广泛应用到高层视觉任务,如看图说话、视觉问
2019男子篮球世界杯在中国举办,中国男篮在此赛事中的的表现备受关注。最终中国队小组赛1胜2负,17-32排位赛1胜1负结束征程。中国男篮在本届世界杯中所表现出的防守能力深受
在过去的几十年里,机器人技术飞速发展,为人们的生产生活带来了极大的便利,同时也带给我们很多机器人研究的问题,机器人的力位控制无疑是众多问题中最吸引人的。由于机器人动