基于级联RCNN的织物瑕疵检测算法的研究

来源 :江苏科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:syf1122
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
我国是人口大国,衣、食、住、行涉及到人民生活的方方面面,织物纺织属于传统的轻工业,是我国经济发展的重要组成部分。在日常生活中,织物随处可见,它是纺织行业中广泛使用的材料。在轻工业中,织物的生产成本往往和原始布匹的质量有关,原始织物瑕疵越多损失越大。将织物做成成品销售之后如果再发现瑕疵,那损失不止是织物本身的成本还包括人工成本等。所以在织物做成成品之前将其瑕疵识别出来尤其重要,大大减少经济损失。人工智能的飞速发展为织物瑕疵识别技术提供了技术上的可能。近些年深度学习的发展趋势正盛,国内外已有不少人将目标检测技术运用到织物瑕疵检测当中去。其稳定高效的特点在解放人工的同时大大提高了瑕疵的检出效率,有十分重大的经济应用前景和不可忽视的现实意义。本文在级联RCNN目标检测算法的基础上,对该算法进行改进,并将其应用到织物瑕疵检测实际场景中,完成织物瑕疵检测的任务。本文研究的内容有以下几点:第一,对数据集进行增强,通过裁剪、翻转、加噪、亮度变化等方法对数据集进行处理,将处理后的数据集按一定的比例划分为训练集和测试集。由于原始的网络默认的三种锚框尺度,并不能满足本数据集的检测需求,所以在对所有瑕疵进行纵横比的统计计算后,得到纵横比的范围,改进锚框,将其应用到特征检测过程中去。第二,在加入多种尺度的锚框之后,由于其在特征提取的过程中,固定锚框会损失一部分特征,为了提取到更多的特征,在网络头部就选择了Res Net101作为基础提取网络,并加入可变形卷积,在引入一个偏移量的基础上采用双线性插值法,增大了锚框对特征的适应能力,提取到更多的特征减少特征丢失或者不全。实验表明,加入可变形卷积之后,可以小幅地提高检测精度。第三,导致实验结果不佳的原因有:在原算法中采用的随机采样,出现了难负和易负样本不均衡。改用IOU均衡负样本采样方式可以同时注意到易难样本和其他样本。通过这种采样方式,该变了原有采样的整体分布,试每个区间的样本被采集到的几率都是相等的,在一定程度上均衡了易负样本和难负样本。而且该方法不增加系统的损耗,速度可观。第四,将改进的级联RCNN目标检测算法应用到织物瑕疵检测的过程中发现,如果有两个瑕疵交错在一起,模型有时候只能识别出其中一个,忽略掉另一个瑕疵,结果很不准确。针对这个问题,采用软非极大值抑制来替代原来直接删除的策略,提高检出率。实验结果也表明,软非极大值算法的应用有利于识别出交叠的瑕疵。最后,和其他算法相比,本文所使用的改进级联RCNN算法的比原始算法准确率提高4.5%,平均精度提升17.8%,对织物瑕疵检测效果有明显提升。
其他文献
近年来,随着“通用型”FPSO概念的提出,FPSO市场迎来了发展的机遇期,由于通用型FPSO比普通FPSO适用性更广,但设计要求更高,因此船用关键管网系统的稳定运行以及各种系泊方式的设计等得到了学术界的广泛关注。故本文以“通用型FPSO关键管网系统”作为研究对象,对其内部的流体流动稳定性进行研究,并从管系中常出现的多相段塞流现象以及压力脉冲现象两个角度出发,分别探究以上现象对管网系统的影响。通过计
学位
“双碳”战略目标下,建筑行业的产业链正在加速转型升级,使用低价值废料和可再生原料生产建材以及可再生循环利用废料,都有利于降低建筑全生命周期的碳排放。作为低价值废料,废旧轮胎可循环利用替代建材,缓解部分建材在生产过程中的碳排放问题。废旧轮胎胎面挡土墙则是低碳处理废旧轮胎的一种有效途径,但模块式废旧轮胎胎面挡土墙极易不稳定,为了提高胎面挡土墙的稳定性,本文提出了格栅条带式及返包式加筋塞土轮胎的方法,而
学位
船用柴油机机身是船用柴油机的关重件,其结构复杂、加工工艺繁复,对于制造过程的可靠性及精度的准确性具有极高的要求。残余应力是影响工件质量的一个重要因素,机身加工过程中多工序耦合导致应力叠加与重分布,进而影响机身变形,大大降低了机身的成品率。工件内部存在残余应力会严重影响其使用寿命和精度。以往针对大型构件的研究大多是针对某一过程或几个过程无关联的应力研究,无法准确地得出系统性的多工序耦合下残余应力演变
学位
水陆两栖平台结合了车与船的双重性能,既可像汽车一样在陆地上行驶穿梭,又可像船一样在水上泛水浮渡的特种车辆。由于其具备卓越的水陆通行性能,所以在军事、救灾救难、探测等专业领域已经大放异彩。迁移学习是一种新的机器学习范式,可以通过从外界获取先验知识来提高学习的效率。本文旨在使用迁移学习缓解强化学习在进行两栖平台运动控制时需要以不断试错的方式与环境交互而导致训练时间长、模型收敛慢的问题。所以本文使用迁移
学位
二十一世纪以来,世界各国越来越重视清洁能源的开发,风能作为一种环保的可再生能源受到了世界各国的青睐,而相较于陆地,海洋上的风力资源更为丰富。浮式起重船作为一种海洋工程辅助船舶,被广泛应用于海上的风电安装项目。浮式起重船在进行风电安装作业时,受到各种复杂海洋环境的影响,为保证浮式起重船作业的安全性和效率性,需要对浮式起重船和吊物的运动响应进行预测,在作业之前制定合适的指导方案。为解决上述问题,本文通
学位
随着自动化技术与物流业的发展,工厂与仓库的物料传输因其强流动性与动态变化的特点,对物流传输设备提出了更高的要求,除了需要考虑待传输对象的类别、尺寸、应用场合外,如何有效提升传输设备的智能化程度也成为研究的重点。传统的物流传输设备结构一般采用一体化设计,应用场景单一,可塑性差,且固定的机械结构一定程度上也降低了控制系统的灵活性。针对上述存在的不足,本文提出了一种基于模板匹配的模块化物料传输平台及路径
学位
作为一种全新的表面改性技术,超高速激光熔覆(Ultra-high speed laser cladding)对于降低涂稀释率,减小热输入,提高加工效率以及降低生产成本等方面均优于传统的激光熔覆。且超高速激光熔覆过程中的冷却速率极大,有助于非晶相的形成。碳纳米管作为一种添加相加入到复合涂层中可以提高涂层的耐磨耐蚀等性能。但是国内外对于超高速激光熔覆非晶复合涂层的研究寥寥无几。本课题将超高速激光熔覆的
学位
镁合金具有密度低、比强度高等优点,因而被广泛应用于航天航空、汽车、电子等领域。Mg-Sn合金铸造成本低,在室温和高温下具有优异性能,但偏析严重、室温成形性能差等问题限制了合金的实际应用。因此,本文在250℃采用不同工艺对MgSn合金进行挤压变形,研究Sn含量、挤压比、挤压工艺、复合挤压通道转角等对MgSn合金组织细化、织构改性及机械性能的影响,获得如下研究结果:(1)采用FE1工艺细化Mg-Sn合
学位
风电变桨滑环由多组电刷和滑环组成。因变桨滑环不同环路的电参数不同,为了满足不同电参数下对滑环服役寿命和接触可靠性的要求,对铜基材料的磨损机理和载流摩擦磨损性能进行研究。首先研究黄铜H62在不同电流下的磨损机理,并对磨损形貌进行了多重分形表征。其次针对黄铜磨损表面电弧侵蚀严重的现象,采用粉末冶金方法制备石墨/铜(G/Cu)复合材料,研究电流和石墨成分对复合材料磨损机理和抑弧性能的影响。然后,针对石墨
学位
相变材料(PCMs)是一类新型、高效的热能储存材料,其在相变过程中不仅能储存和释放大量热量,还可以保持自身温度基本恒定,被广泛应用于余热回收、太阳能转换、建筑节能等领域。聚乙二醇(PEG)作为一种常用的固-液PCMs,具有相变体积小、相变焓高、无毒无腐蚀且廉价易得等优点。然而,PEG在相变温度以上呈流动态,当直接用作储能材料时,容易发生泄露事故,因此开发高效、环保的封装方法对PEG进行封装,获得固
学位