[發(fā)明專利]一種結(jié)合生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)圖像處理技術(shù)的工業(yè)產(chǎn)品噴涂缺陷數(shù)據(jù)增強(qiáng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010000347.1
• 申請(qǐng)日: 2020-01-02
• 公開（公告）號(hào): CN111144513B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛林;陳相吉;黑俊銘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06V10/774
• 分類號(hào): G06V10/774;G06V10/82;G06N3/04;G06N3/08;G06T7/11
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠(yuǎn)

1.一種結(jié)合生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)圖像處理技術(shù)的工業(yè)產(chǎn)品噴涂缺陷數(shù)據(jù)增強(qiáng)方法，其特征在于，步驟如下：

(1)收集具有噴涂缺陷的圖像，對(duì)圖像中缺陷區(qū)域以人工描邊的方式標(biāo)記出缺陷輪廓，提取缺陷，粘貼至透明背景中，得到以缺陷為主體PNG格式四通道圖片；

(2)根據(jù)原圖中缺陷鄰域的非缺陷部分像素值設(shè)定閾值T，隨后遍歷步驟(1)所得到的缺陷PNG格式圖片中的所有像素，比較缺陷部分與非缺陷部分的顏色，如果缺陷部分顏色深于非缺陷部分像素，與T進(jìn)行比較，將RGB三通道數(shù)值都大于閾值的像素，設(shè)置為透明，即α通道值為0；如果缺陷部分顏色淺于非缺陷部分像素，將RGB三通道數(shù)值都小于閾值的像素，設(shè)置為透明；

(3)將步驟(2)中得到的缺陷圖片通過旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、縮放和同其他圖片的隨機(jī)組合，得到一定量的新的缺陷圖片；

(4)將步驟(3)中得到的圖片由外至內(nèi)，分別從水平方向和豎直方向進(jìn)行列與行的遍歷，對(duì)每列和每行像素的α通道進(jìn)行判別，分別得出全部像素α通道不都為0的最左列序數(shù)x₁、最右端列序數(shù)x₂、最上端行序數(shù)y₁和最下端行序數(shù)y₂，至此根據(jù)區(qū)域(x₁,y₁,x₂,y₂)對(duì)圖片進(jìn)行裁剪，去除完全由透明像素構(gòu)成的外圍行列，只保留帶有缺陷的中間區(qū)域，構(gòu)建缺陷數(shù)據(jù)集；

(5)統(tǒng)計(jì)步驟(4)得到的圖片尺寸面積，求得面積最大值S_max和平均值開平方得到對(duì)應(yīng)的最大邊長l_max與平均面積邊長l_a，按下列公式，計(jì)算得出生對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的輸入圖片大小：

(6)根據(jù)缺陷特征建立生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)：取距離步驟(5)算出的l最近的偶數(shù)l_N作為生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的輸入尺寸，對(duì)缺陷圖片進(jìn)行縮放，以(l_N，l_N，1)的形式輸入到生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)中；使用缺陷數(shù)據(jù)集對(duì)生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行充分訓(xùn)練；

(7)向網(wǎng)絡(luò)的生成器部分輸入噪聲，將輸出端得出形式為(l_N，l_N，1)的張量，遍歷張量所有元素，通過下列公式，轉(zhuǎn)化成4通道PNG格式圖片：

R(i,j)＝N(i,j)(2)

G(i,j)＝N(i,j)(3)

B(i,j)＝N(i,j)(4)

A(i,j)＝N(i,j)(5)

其中，R(i,j)、G(i,j)、B(i,j)和A(i,j)分別表示PNG格式圖片在第i行、第j列的R，G，B和α通道值，N(i,j)表示網(wǎng)絡(luò)生成張量第i行、第j列的數(shù)值；

(8)比較網(wǎng)絡(luò)生成的缺陷與缺陷數(shù)據(jù)集中的缺陷圖片，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的超參數(shù)，反復(fù)訓(xùn)練，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)果逼近真實(shí)圖片。