[發明專利]小五金的缺陷識別檢測方法、裝置及計算機可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202110098197.7
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112767369A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 梁智宇;蘇彩紅;詹寧宙
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院;佛山市精視自動化科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06K9/46;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 葉潔勇

本發明涉及小五金缺陷檢測技術領域，具體涉及一種小五金的缺陷識別檢測方法、裝置及計算機可讀存儲介質，所述方法包括：對包含缺陷的小五金進行圖像采集，形成小五金的初始圖像集，對所述初始圖像集中的缺陷區域進行人工標注和圖像擴充，對擴充后的初始圖像進行預處理，得到樣本圖像集；將樣本圖像集劃分為訓練集和驗證集，將所述訓練集輸入搭建好的語義分割模型進行訓練，通過驗證集對所述語義分割模型進行驗證，當語義分割模型的損失函數值收斂時，得到訓練好的語義分割模型；在線采集待檢小五金的產品圖像，將產品圖像輸入訓練好的語義分割模型得到預測結果，本發明適用于大多數小五金產品的檢測，具有通用性高、操作簡單的優點。

技術領域

本發明涉及小五金缺陷檢測技術領域，具體涉及一種小五金的缺陷識別檢測方法、裝置及計算機可讀存儲介質。

背景技術

區別于以金屬為原料傳統的建筑小五金，近年來發展了用各種非金屬材料制作的、可運用到工業及各領域的小五金，如陶瓷、玻璃、橡膠、塑料等。此類非金屬制品有著質量高、外形美觀、和成本低的優點，可大大減少有色金屬的使用，其應用已日趨廣泛。小五金陶瓷件的生產工序復雜，每一個生產環節都有可能產生影響陶瓷性能的缺陷，這些缺陷主要有斑點、流膠和氣泡等。

目前小五金部件的檢測大多靠人工檢查，或使用基于傳統圖像處理方法的機器視覺表面缺陷檢測方法。人工檢查的方法存在下列缺點：速度慢且容易出現漏檢的情況；無法保證標準的統一，產品合格與否是檢查者根據主觀感覺來進行判斷。基于傳統方法的機器視覺表面缺陷檢測方法雖然改善人工檢查方法的缺點，但是在近年的生產實踐應用中，也顯露出其局限性：算法復雜且缺陷特征提取的人工干涉量大，這要求開發者必須擁有足夠的圖像處理知識和從業經驗；其通用性差，針對不同的產品往往需要設計新的檢測算法；當面對復雜缺陷時誤檢率高。

發明內容

本發明目的在于提供一種小五金的缺陷識別檢測方法、裝置及計算機可讀存儲介質，以解決現有技術中所存在的一個或多個技術問題，至少提供一種有益的選擇或創造條件。

為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種小五金的缺陷識別檢測方法，所述方法包括以下步驟：

對包含缺陷的小五金進行圖像采集，從采集的圖像中提取出小五金的目標檢測區域，將多張目標檢測區域的圖像形成小五金的初始圖像集，對所述初始圖像集中的缺陷區域進行人工標注；

對標注好的初始圖像集中的初始圖像進行圖像擴充，對擴充后的初始圖像進行預處理，得到樣本圖像集；

將樣本圖像集劃分為訓練集和驗證集，將所述訓練集輸入搭建好的語義分割模型進行訓練，通過驗證集對所述語義分割模型進行驗證，當語義分割模型的損失函數值收斂時，得到訓練好的語義分割模型；

在線采集待檢小五金的產品圖像，將所述待檢小五金的產品圖像輸入訓練好的語義分割模型，得到預測結果，所述預測結果包括確定所述待檢小五金為合格品還是不良品。

進一步，所述語義分割模型采用編碼器-解碼器網絡模型，所述編碼器-解碼器網絡模型包含改進編碼器和解碼器，其中，所述改進編碼器包括編碼器和殘差連接模塊，所述殘差連接模塊包括第一殘差卷積層、第一殘差批標準化層、第一殘差激活函數、第二殘差卷積層、第二殘差批標準化層和第二殘差激活函數，所述編碼器包括第一編碼卷積層、編碼批標準化層、編碼激活函數、第二編碼卷積層和隨機失活層。

進一步，所述第一編碼卷積層的步長為1，所述第二編碼卷積層的步長為2，所述第一編碼卷積層的卷積核大小為3*3，所述第二編碼卷積層的卷積核大小為2*2，所述第一殘差卷積層和第二殘差卷積層的卷積核大小為3*3。

進一步，所述將所述訓練集輸入搭建好的語義分割模型進行訓練，還包括：