一种钢板表面缺陷检测系统技术方案

技术编号:29406114 阅读:34 留言:0更新日期:2021-07-23 22:45
本发明专利技术公开了一种钢板表面缺陷检测系统,包括数据处理模块、特征提取模块、特征金字塔模块、区域建议模块、池化检测模块,数据处理模块实现对钢板表面缺陷图片的训练集和测试集划分,特征提取模块实现对钢板表面缺陷图片的各层特征图的提取,特征金字塔模块实现各层特征图的融合,区域建议模块实现对建议框的提取,池化检测模块实现对建议框对应的特征图的检测,在训练阶段以检测的损失调整权重参数,在测试阶段仅获取钢板表面缺陷图片的缺陷位置和类别。本发明专利技术能够有效提取钢板表面缺陷图片的特征,有助于提高钢铁表面缺陷检测的精确率。

【技术实现步骤摘要】
一种钢板表面缺陷检测系统
本专利技术涉及钢板缺陷检测的
,尤其是指一种钢板表面缺陷检测系统。
技术介绍
钢板在各种场合中具有极其广泛的用途,如汽车、电器、机械等。表面质量是钢板产品质量中十分重要的部分,假如不能对钢板的表面质量引起足够的重视、不能很好地提升表面质量,钢板生产企业可能面临退货甚至倒闭的风险。在生产钢板的过程中,由于各种原因,会有许多种表面缺陷产生,如裂纹、夹杂、斑块、麻点、压入氧化皮、划伤等。而表面缺陷对钢板的质量是有很大影响的,而且也使得外观变差,同时使得钢板的机械性能和抗腐蚀的能力变差,因此需要减少表面缺陷、提高产品质量。传统的钢板表面检测技术主要有基于图像特征统计的检测技术、基于频谱变换的检测技术、基于马尔科夫随机场等模型的检测技术、基于机器学习的检测技术,适应性和精确率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服传统检测技术的缺点与不足,提出了一种钢板表面缺陷检测系统,能够自动有效地提取钢板表面缺陷图片的特征,通过检测损失调整系统的权重参数,达到较高的检测精度。为实现上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢板表面缺陷检测系统,其特征在于,包括:/n数据处理模块,用于对钢板表面缺陷图片划分训练集和测试集,并对训练集做数据增强;/n特征提取模块,用于提取钢板表面缺陷图片的特征,得到各层特征图C2、C3、C4、C5;/n特征金字塔模块,用于融合各层特征图C2、C3、C4、C5,得到增强后的各层特征图P2、P3、P4、P5;/n区域建议模块,用于设定不同比例和大小的anchors,对特征图P2、P3、P4、P5进行建议框的提取;/n池化检测模块,用于池化建议框对应的特征图,经过全连接层得到检测结果和损失。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢板表面缺陷检测系统,其特征在于,包括:
数据处理模块,用于对钢板表面缺陷图片划分训练集和测试集,并对训练集做数据增强;
特征提取模块,用于提取钢板表面缺陷图片的特征,得到各层特征图C2、C3、C4、C5;
特征金字塔模块,用于融合各层特征图C2、C3、C4、C5,得到增强后的各层特征图P2、P3、P4、P5;
区域建议模块,用于设定不同比例和大小的anchors,对特征图P2、P3、P4、P5进行建议框的提取;
池化检测模块,用于池化建议框对应的特征图,经过全连接层得到检测结果和损失。


2.根据权利要求1所述的一种钢板表面缺陷检测系统,其特征在于:所述数据处理模块,用于对钢板表面缺陷图片划分训练集和测试集,并对训练集做数据增强,包含以下操作:
获取钢板表面缺陷图片,含有开裂、内含物、斑块、点蚀表面、轧制氧化皮或划痕缺陷;
取70%-80%的钢板表面缺陷图片作为训练集,余下的作为测试集,对训练集进行裁剪的数据增强操作。


3.根据权利要求1所述的一种钢板表面缺陷检测系统,其特征在于:所述特征提取模块,用于提取钢板表面缺陷图片的特征,得到各层特征图C2、C3、C4、C5,包含以下操作:
定义一个瓶颈层bottleneck,其中一条支路依次通过卷积核大小为1x1的组卷积层、正则化BN层、卷积核大小为3x3的组卷积层、正则化BN层、卷积核大小为1x1的卷积层、正则化BN层、relu激活函数,另一条支路是恒等映射,两条支路的输出相加得到bottleneck的输出;
把训练集中的钢板表面缺陷图片归一化输入regnet骨干网络,依次经过卷积核大小为3x3、步长为2、填充为1、输出通道为48的卷积层,正则化BN层,激活函数relu,经过2个输出通道为96的bottleneck得到特征图C2,经过6个输出通道为192的bottleneck得到特征图C3,经过15个输出通道为432的bottleneck得到特征图C4,经过2个输出通道为1008的bottleneck得到特征图C5。


4.根据权利要求1所述的一种钢板表面缺陷检测系统,其特征在于:所述特征金字塔模块,用于融合各层特征图C2、C3、C4、C5,得到增强后的各层特征图P2、P3、P4、P5,包含以下操作:
C5经过卷积核大小为1x1、输出通道为256的卷积层得到特征图M5,再经过卷积核大小为3x3的卷积层输出为特征图P5;
C4经过卷积核大小为1x1、输出通道为256的卷积层,与M5经过采样倍率为2的上采样得到的特征图相加得到特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:许玉格杨舒乔吴宗泽任志刚
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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