[發明專利]一種基于圖像的編織預制體缺陷檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 202110178257.6
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112907529A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 單忠德;汪俊;曹軒銘;謝乾
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/32;G06K9/62;G06N3/04
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 蘇良

1.一種基于圖像的編織預制體缺陷檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、獲取預制體圖像數據，經圖像預處理和缺陷標注后，形成圖像數據集；

步驟二、構建編織復合材料缺陷識別網絡，將所述圖像數據集分為訓練集和測試集，利用所述訓練集訓練編織復合材料缺陷識別網絡，利用所述測試集驗證編織復合材料缺陷識別網絡的泛化性；

步驟三、利用訓練好的編織復合材料缺陷識別網絡對預制體缺陷進行實時檢測。

2.根據權利要求1所述的基于圖像的編織預制體缺陷檢測方法，其特征在于，步驟一中，圖像預處理具體為：對預制體圖像進行數據增強處理，包括圖像左右翻轉、亮度調節和隨機移動，同時增強預制體圖像對比度；

缺陷標注具體為：標注出經預處理的預制體圖像中存在的缺陷和缺陷類別。

3.根據權利要求1所述的基于圖像的編織預制體缺陷檢測方法，其特征在于，步驟二包括：基于yolo目標檢測框架構建編織復合材料缺陷識別網絡，包括24個卷積層，1個空間金字塔池化層SPP和2個全連接層；

分批輸入訓練集數據，包括任意尺寸的訓練圖像和標注的標簽數據；標簽數據提前編碼為7×7×30的向量，7表示檢測精度，可自行設定；30＝((4+1)*2+20)，4表示檢測框坐標x、y和高寬w、h，1表示置信度，2表示回歸兩個矩形框，20表示20個類別；

loss函數采用yolov1原始loss函數，用網絡輸出與樣本標簽的各項內容的誤差平方和作為一個樣本的整體誤差；最后利用非極大值抑制去除網絡輸出結果中的重復框，通過測試集驗證網絡泛化性。

4.根據權利要求1或3所述的基于圖像的編織預制體缺陷檢測方法，其特征在于，圖像數據集中80％為訓練集，20％為測試集。

5.一種基于圖像的編織預制體缺陷檢測裝置，其特征在于，包括：

數據采集模塊，用于采集三維編織預制體圖像數據；

分析模塊，用于分析編織預制體圖像中缺陷位置及缺陷類別；

預警模塊，用于檢測到缺陷時，作出預警提示。

6.根據權利要求5所述的基于圖像的編織預制體缺陷檢測裝置，其特征在于，所述數據采集模塊包括高精度工業相機、照明光源和圖像采集卡；所述分析模塊包括內置預訓練編織復合材料缺陷識別網絡的圖像處理系統和用于圖像處理算法計算的數據處理卡；所述預警模塊包括用于有缺陷的預制體編號實時提示的缺陷預制體提示模塊、缺陷位置提示的缺陷位置提示模塊和缺陷類別提示的缺陷類別提示模塊。