[發(fā)明專利]基于Fisher準則的鐵氧體缺陷深度學(xué)習(xí)識別方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711361712.6
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108122223A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚明海;葉耀威
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/62
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

基于Fisher準則的鐵氧體缺陷深度學(xué)習(xí)識別方法，包含如下步驟：首先通過工業(yè)攝影機獲取已知缺陷和無缺陷樣品矩形鐵氧體磁片的圖像；然后獲取有缺陷和無缺陷鐵氧體樣品圖像；定義消音去噪自動編碼器(SDA)；將鐵氧體圖像分成相同尺寸的貼片，并且利用有缺陷和無缺陷樣品來訓(xùn)練FCSDA；通過工業(yè)攝影機獲取矩形鐵氧體磁片的正樣本和負樣本圖像；將每個DA在無監(jiān)督方式下進行訓(xùn)練；DA的權(quán)重和偏差參數(shù)用于初始化FCSDA而不是隨機值；使FCSDA通過帶標簽數(shù)據(jù)集的監(jiān)督學(xué)習(xí)進行微調(diào)；對FCSDA進行訓(xùn)練；測試補丁通過FCSDA分類為有缺陷和無缺陷的類別。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種矩形鐵氧體磁片的表面缺陷識別方法。

背景技術(shù)

缺陷檢測對于鐵氧體磁片質(zhì)量控制非常重要。傳統(tǒng)上，人眼檢測出缺陷。這 種手動方法的效率很低，因為眼睛疲勞而導(dǎo)致出錯率很高。因此發(fā)展一種效率高、 精度高的鐵氧體圓片表面凹痕識別方法是當前生產(chǎn)企業(yè)的迫切需求。從目前來看， 深度學(xué)習(xí)作為一個極為熱門的技術(shù)，通過深度學(xué)習(xí)處理可以對磁片的缺陷進行分 析、識別。使得對缺陷識別精度提高，速度提升，避免人工的錯誤成為可能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提出一種基于Fisher標準的堆疊去噪自 動編碼器FCSDA框架，目的是改善矩形鐵氧體缺陷檢測的精度。以提高工業(yè)上 對于矩形鐵氧體缺陷的檢測，配合生產(chǎn)的需求。

基于Fisher準則的鐵氧體缺陷深度學(xué)習(xí)識別方法，包含如下步驟：

步驟一：通過工業(yè)攝影機獲取已知缺陷和無缺陷樣品矩形鐵氧體磁片的圖像；

步驟二：獲取有缺陷和無缺陷鐵氧體樣品圖像；

步驟三：定義消音去噪自動編碼器SDA；

具體處理方式如下：

(1)分別定義向量z，y，計算公式如下：

z＝s(Wx+b)

y＝g_θ'(z)＝s(W'z+b)

其中，W是權(quán)重矩陣，b是輸入偏差，s()是sigmoid函數(shù)，z是d’維的向量， x是d維輸入向量，y作為x近似向量也是d維度，并且x和y向量元素均為0， 1。

(2)定義損失函數(shù)，定義如下：

L(x,y)＝||x-y||²

(3)定義去噪自動編碼器DA，定義如下：

y＝g_θ'(z)＝s(W'z+b')

其中，是輸入x的損壞版本，z是輸入x經(jīng)過訓(xùn)練以后的有效表示。

步驟四：將鐵氧體圖像分成相同尺寸的貼片，并且利用有缺陷和無缺陷樣品 來訓(xùn)練堆疊去噪自動編碼器FCSDA；

具體處理方式如下：

(1)定義損失函數(shù)J，計算公式為：

其中W是權(quán)重矩陣b是輸入偏差，n為訓(xùn)練集所包含的樣本個數(shù)，h_W,b(x⁽ⁱ⁾) 是從輸入x抽象的特向量，y是x近似向量。

(2)構(gòu)建特征空間中的Fisher準則，計算公式為：

其中λ是比率因子，分式中兩個J是特征的類內(nèi)和類間距離。

(3)定義類內(nèi)距離和類間距離，計算公式為：