基于深度学习的卫浴陶瓷缺陷检测

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缺陷检测是卫浴陶瓷生产流程中的重要环节,对于产品质量的把控至关重要。目前,卫浴陶瓷成品工件的缺陷检测主要依赖人工检测,检测效率较低,而且检测结果与检测人员的经验有很大关系,检测结果的稳定性难以保证。为了提高卫浴陶瓷生产线自动化程度,降低生产成本,提高缺陷检测的精度和速度,本文针对卫浴陶瓷表面缺陷,研究了基于深度学习的卫浴陶瓷缺陷检测算法。本文1的主要工作内容如下:首先,介绍多种目标检测算法,并对比了这些网络模型在公开数据集上的性能表现。针对本课题中卫浴陶瓷表面缺陷的种类多、背景复杂等特点,选择了YOLOv3目标检测算法作为本课题的基准算法。其次,前往广东江门生产基地采集原始图像,针对原始图像可能存在噪声以及后期模型实际部署时,工厂生产环境嘈杂,也可能影响图像质量的问题,对原始图像进行图像预处理工作,利用中值滤波算法去噪。针对各类缺陷样本数量严重不均衡的问题,提出采用数据增强的方法解决,利用旋转、翻转、缩放等图像处理方法进行数据扩充,获得了足量的数据集,然后利用开源图像辅助软件Label Img对所有缺陷图像打上标签,制作成为数据集,并且按照8:1:1的比例随机划分为训练集、验证集和测试集。最后,构建原始YOLOv3网络模型,根据硬件设备计算能力分批次向网络模型中输入卫浴陶瓷缺陷图像,对YOLOv3网络进行训练,深入研究分析实验结果。然后,结合卫浴陶瓷表面缺陷的特征提出相应的改进策略,对YOLOv3的骨干网络、多尺度特征图、先验框以及激活函数进行改进,之后通过实验验证改进模型的性能。在测试集上达到了94.90%的mAP,检测速度达到了25FPS。综上,本文提出了一种基于深度学习的卫浴陶瓷表面缺陷检测方法,比起人工检测大幅提升检测效率,同时能够满足复杂背景下卫浴陶瓷表面缺陷的实时检测需求,对提高卫陶行业质检效率和经济效益具有较大的意义。
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