基于深度学习的电线包装工业自动化缺陷检测方法

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:malsway
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
缺陷检测是工业生产中产品质量控制的关键环节,也是目前工业生产实现全自动化的一个瓶颈。基于人工的产品缺陷检测方法存在检测效率低、成本高、容易误检漏检等缺点,已经无法适应现代高速自动化的工业生产要求。而基于传统机器视觉的缺陷检测方法,虽然可以在一定程度上弥补人工检测的缺点,但是其检测设备往往结构复杂、价格昂贵,只能应用于对特定目标的检测。当检测目标改变时,需要由具备专业知识的人重新进行复杂的特征提取和特征选择过程,由于人工设计的特征不能有效覆盖缺陷的全部特征,所以在检测效率和准确率上受到了限制。同时在复杂的工业环境和复杂的检测背景下,传统的机器视觉检测方法往往也受到了限制。
  本文研究了缺陷检测的发展现状,针对目前工业缺陷检测中面临的问题,在样本数据较少的情况下,提出了一种基于深度学习的Inception-V3图像分类算法和YOLO-V3目标检测算法相结合的工业自动化缺陷检测方法,避免了传统机器视觉缺陷检测算法复杂的特征提取过程:首先将待检测图片通过YOLO-V3目标检测模型获取“感兴趣”区域,然后对这些区域依次进行数据增强后通过Inception-V3缺陷识别模型,对获取的识别结果取平均值后和设定的阈值比较,得到缺陷识别结果。本文通过采集现场图片,制作实验数据集,采用数据增强、迁移学习等技术分别训练了YOLO-V3缺陷区域检测模型和Inception-V3缺陷识别模型,然后通过实验验证了本文提出的缺陷检测方法的有效性,相比只应用图像分类算法的检测方法具有更高的准确率和稳定性,同时该方法能应用在复杂的检测环境和检测背景下,在多目标检测中体现优势。
  本文针对提出的缺陷检测方法设计了一整套模块化的缺陷检测系统,包括数据采集模块、目标检测模块、图像识别模块、报警模块、数据存储模块。模块间通过MQTT、Redis的发布订阅机制和ModbusTCP协议实现通讯或数据共享。缺陷识别模型通过TensorFlowServing进行部署,支持gRPC调用和热部署,方便模型管理。该系统硬件成本低,部署和扩展操作简单,可应用于大规模的工业自动化检测场景中,具有很好的应用价值,对中小企业实现自动化缺陷检测,提高生产效率具有重要的意义。
其他文献
学位
数字经济时代已经来到了我们身边,语音、图像和视频的人工智能识别技术已经悄然改变着我们的生活。我们的下一代是这个信息化时代的“原住民”,他们已经离不开智能化应用场景,未来的很多工种将被机器取代也是他们必须面对的现实,开发、改造、应用和创造这些机器的新工种将越来越多。编程应用技术和思维锻炼已经提前到少儿阶段,少儿编程教培机构如雨后春笋般蓬勃发展起来,众多初创期企业和投资人入局,对运行这样一个功能齐备、
学位
学位
学位
相比于传统高温超导陶瓷块材,高温超导带材具有更高的临界电流密度、更强的钉扎能力和机械强度,可将超导带材堆叠成类似块材的结构,应用在磁悬浮系统中。准静态悬浮力、导向力和悬浮力弛豫特性是研究高温超导磁悬浮系统性能的重要力学特性。同时,堆叠高温超导带材的交流损耗及其温升特性也是其应用需要考虑的因素。因此,本文研究了堆叠高温超导带材在磁悬浮系统中的力学特性及其在交变外磁场下的交流损耗和温升特性,对堆叠高温
配电网高级量测体系的建设和人工智能技术的发展使得不依赖于物理模型,而是基于数据驱动充分挖掘历史数据,利用先验知识快速找到最优控制策略成为可能。为此,本文开展了基于数据驱动的配电网动态最优潮流算法研究,重点研究基于深度神经网络的负荷、光伏和风功率曲线生成方法和基于数据驱动技术的配电网动态最优潮流框架,并进行了验证,论文主要工作如下:  提出了数据不足条件下基于深度神经网络的负荷、光伏和风功率曲线生成
学位
当高温超导电力设备如超导限流器、超导变压器等在交流线路中运行时,其部件会产生交流损耗。交流损耗会增加超导电力设备的电能损耗,降低运行效率,同时增加制冷系统的工作负担和运行成本。因此研究超导线圈的交流损耗,分析其随传输电流变化的规律,对促进高温超导电力设备的发展具有重要意义。  本文主要从实验测量角度对高温超导线圈的自场交流损耗特性进行研究。首先给出了一个无感型超导线圈的制作过程。研究使用不同绝缘方
根皮素是二氢查尔酮化合物,由C6-C3-C6的骨架结构连接而成,具有多种生理活性和应用价值。本文以大肠杆菌BL21(DE)为宿主底盘细胞,以p-二氢香豆酸为前体,构建根皮素异源合成途径,并通过筛选和突变策略,提高异源合成效率和减少脱轨产物。通过p-二氢香豆酰CoA连接酶4CL和查尔酮合成酶CHS共表达,构建根皮素人工合成途径。筛选拟南芥的At4CL、固氮菌的Aa4CL、红球菌的Rj4CL、苔藓的P
学位
高比例的分布式可再生能源并网将是未来智能配电网的基本特征。由于可再生能源发电的出力具有多变性和不确定性,使得配电网的运行方式更加复杂。因此,配电网需要具备足够的灵活性应对可再生能源出力的多变性和不确定性,以保证其安全运行。本文围绕高比例可再生能源发电接入后配电网的灵活性评估与提升的科学问题展开研究,主要贡献如下:  首先,分析了电源的调节能力和网络动态重构提升配电网灵活性的作用机理。综合考虑可再生
学位
伴随分布式电源的大量接入及电力电子技术的发展,直流配电系统成为配电领域研究热点。直流配电系统发生故障后的故障电流上升速率快,直流换流设备耐受过流能力弱。为此,本文针对双端“手拉手”状直流配电系统,开展了直流配电系统极间短路故障特性和限流方法研究,主要工作如下:  分析了单端辐射状、双端“手拉手”状、环状和网状四种直流配电系统拓扑结构的优缺点,研究了直流配电系统中换流器、直流变压器、光伏模块和储能模