[發(fā)明專(zhuān)利]基于改進(jìn)EAST的零件噴碼字符定位的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011163480.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112364726A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐倩;馮琪翔;李代楊;張志豪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/00;G06K9/20;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 重慶謝成律師事務(wù)所 50224
• 代理人: 謝殿武

1.一種基于改進(jìn)EAST的零件噴碼字符定位的方法，其特征在于：所述方法以現(xiàn)有EAST網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，改進(jìn)現(xiàn)有EAST網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、標(biāo)簽生成、損失函數(shù)和候選區(qū)域的處理，獲得改進(jìn)后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、改進(jìn)后的標(biāo)簽生成、改進(jìn)后的損失函數(shù)和候選區(qū)域后處理，并用改進(jìn)后的EAST網(wǎng)絡(luò)來(lái)定位字符；

所述改進(jìn)現(xiàn)有EAST網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具體包括：

構(gòu)建VGG16模型，所述VGG16模型包括5個(gè)卷積層和5個(gè)池化層，卷積核大小為3×3，步長(zhǎng)均為1；

改進(jìn)VGG16模型，將空洞系數(shù)為[1,2,5]的混合空洞卷積HDC替換VGG16網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中最后一個(gè)階段的卷積操作；

所述改進(jìn)標(biāo)簽生成具體包括：采用長(zhǎng)短邊區(qū)別對(duì)待的方式縮小目標(biāo)訓(xùn)練圖像的字符區(qū)域形成的四邊形；

所述改進(jìn)損失函數(shù)具體包括：采用diceloss損失函數(shù)替代EAST算法中的平衡交叉熵?fù)p失函數(shù)；

所述改進(jìn)候選區(qū)域的處理具體包括：采用了基于預(yù)排序的局部感知NMS算法，根據(jù)候選框的左上角坐標(biāo)的值對(duì)所有候選框進(jìn)行排序。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于改進(jìn)EAST的零件噴碼字符定位的方法，其特征在于：所述改進(jìn)標(biāo)簽生成具體包括如下步驟：

以長(zhǎng)短邊區(qū)別對(duì)待的方式縮小目標(biāo)訓(xùn)練圖像的字符區(qū)域形成的四邊形；

所述四邊形的短邊在原標(biāo)簽備注的短邊長(zhǎng)度的基礎(chǔ)上縮小0.3倍；

所述四邊形的長(zhǎng)邊在原標(biāo)簽備注的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度的基礎(chǔ)上縮小shrunk_rate倍數(shù)：

其中，shrunk_rate表示長(zhǎng)邊的縮小倍數(shù)，length_s表示四邊形短邊的長(zhǎng)度，length_l表示四邊形長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于改進(jìn)EAST的零件噴碼字符定位的方法，其特征在于：所述dice loss損失函數(shù)采用如下方法確定：

L＝L_s+λ_gL_g＝L_s+λ_g(L_IoU+λ_θL_θ) (2)

其中，L表示改進(jìn)后的dice loss損失函數(shù)，L_s表示得分圖損失，L_g表示幾何損失，λ_g表示幾何損失的系數(shù)，L_IoU表示重疊面積損失，λ_θ表示角度損失的系數(shù)，L_θ表示角度損失。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于改進(jìn)EAST的零件噴碼字符定位的方法，其特征在于：所述改進(jìn)候選區(qū)域的處理具體包括基于預(yù)排序的局部感知NMS算法，所述基于預(yù)排序的局部感知NMS算法具體步驟如下：

S1：初始化所有候選矩形框的集合boxes、重疊度閾值λ和激變閾值ω；

S2：提取boxes中的所有矩形框的左上角坐標(biāo)(x₁,y₁)，分別按照x₁和y₁從小到大的順序排列，根據(jù)ω分別計(jì)算并比較x₁和y₁的激變次數(shù)，將boxes按照激變次數(shù)從小到大的順序排列；

S3：設(shè)為S空集，p為空集，對(duì)于g∈boxes，其中g(shù)表示所有候選矩形框的集合boxes中的元素，即候選矩形框，按照boxes中的所有矩形框的激變次數(shù)從小到大的順序依次執(zhí)行：如果p不為空且p和g重疊面積比例大于λ，則p為p和g合并后的矩形框；如果p不為空且p和g重疊面積比例不大于λ，則將p放入S；如果p為空，則p＝g；

S4：如果p不為空，則將p放入S；

S5：輸出集合S，所述S表示篩選后的矩形框集合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于改進(jìn)EAST的零件噴碼字符定位的方法，其特征在于：所述改進(jìn)候選區(qū)域的處理還包括候選框合并，所述候選框合并采用如下方法確定：

S(a)＝η_gS(g)+η_pS(p) (3)

a_i＝η_gS(g)g_i+η_pS(p)p_i (4)

其中，a為合并后的矩形框，g和p表示滿足重疊條件的候選矩形框，i表示矩形框中的參數(shù)索引,i＝1,2,3…9，4個(gè)頂點(diǎn)共8個(gè)坐標(biāo)，1個(gè)角度值，S表示該矩形框的得分值，η_g表示候選矩形框g的面積系數(shù)，η_p表示候選矩形框p的面積系數(shù)；

所述面積系數(shù)η_g和η_p采用如下方法設(shè)置：

判斷候選矩形框g的面積是否大于候選矩形框p的面積，若是，則η_g＝1.1，η_p＝1，若否，則η_g＝1，η_p＝1.1。