[發(fā)明專利]一種基于深度學習的口罩耳帶焊點檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110277743.3
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113066056B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李菁;郭世財;陳則金;黃慶旺
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06V10/764;G06V10/82;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 南昌金軒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 36129
• 代理人: 殷康明

1.一種基于深度學習的口罩耳帶焊點檢測方法，包括以下步驟：

標準化分類步驟：對口罩耳帶焊點進行標準化分類；

圖像采集步驟：通過安裝于全自動耳帶焊接機出料側(cè)料盤上方的攝像機采集圖像；

圖像預處理步驟：待測圖像預處理得到耳帶4個焊點的標準化圖像；

樣本標記步驟：對攝像機的采集圖像按照標準化分類，判斷待測耳帶焊點的類別，并將對應(yīng)的標準化圖像進行標記，得到訓練數(shù)據(jù)集；

訓練模型步驟：將數(shù)據(jù)集中的圖像輸入卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓練計算，循環(huán)迭代得到訓練好的模型；

評估判斷步驟：使用新采集的圖像檢測模型訓練效果，評估模型預測的準確率，判斷準確率是否滿足使用要求，如果不滿足，則繼續(xù)采集擴大訓練數(shù)據(jù)集繼續(xù)訓練模型；如果達到要求，則該模型可投入使用；

所述圖像預處理步驟包括如下步驟：

步驟一：確定口罩片四個角在圖像中坐標，通過背景色與口罩片顏色的顯著差異確定口罩片在圖像中所占的矩形區(qū)域，得到該矩形四個角的坐標(x0,y0)、(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)；

步驟二：增加偏置得到焊點定位框的坐標，在步驟一中得到口罩片四個角的坐標，也是焊點定位框的另一頂點坐標，偏置包括橫坐標偏置w0和縱坐標偏置w1，由此得到一個長為w0、寬w1的矩形焊點定位框，通過設(shè)置w0、w1的大小，使得焊點定位框能夠恰好框住口罩片角上的焊點，左上角焊點定位框四個角的坐標為(x0,y0)、(x0+w0,y0)、(x0,y0+w1)、(x0+w0,y0+w1)，左下角焊點定位框四個角的坐標為(x2,y2-w1)、(x2+w0,y2-w1)、(x2,y2)、(x2+w0,y2)，右上角焊點定位框四個角的坐標為(x1-w0,y1)、(x1,y1)、(x1-w0,y1+w1)、(x1,y+w1)，右下角焊點定位框四個角的坐標為(x3-w0,y3-w1)、(x3,y3-w1)、(x3-w0,y3)、(x3,y3)；

步驟三：截取焊點標準圖像，定位框的坐標由步驟二確定后，將定位框所框選的圖像區(qū)域即焊點區(qū)域進行截取，得到4張尺寸相同的焊點標準圖像。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于深度學習的口罩耳帶焊點檢測方法，其特征在于：

所述標準化分類步驟中，口罩焊點標準化分類是依據(jù)全自動耳帶焊接機生產(chǎn)實際中焊點出現(xiàn)的所有情況進行制定，4個焊點均正常的口罩為合格品，其余為不合格品，需返工或報廢；該分類標準在實際實施過程中也可按需要進行更改。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于深度學習的口罩耳帶焊點檢測方法，其特征在于：

所述圖像采集步驟中，攝像機一次安裝好后，相機位置相對于放置口罩的料盤是固定的，所有圖像中的口罩片均為矩形，且口罩片處于圖像中相對固定的位置。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于深度學習的口罩耳帶焊點檢測方法，其特征在于：

所述樣本標記步驟中，由人工基于口罩質(zhì)量規(guī)定以及生產(chǎn)經(jīng)驗對圖像中的焊點所屬類別進行判定并標記，為方便模型進行分類計算，采用阿拉伯數(shù)字進行標記，1代表焊點正常、2代表焊點過輕、3代表焊點過重、4代表焊點破損、5代表耳帶歪斜、6代表耳帶過多、7代表耳帶不足、8代表耳帶缺失。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于深度學習的口罩耳帶焊點檢測方法，其特征在于：

所述評估判斷步驟中，如果所述模型準確率滿足要求，則該模型可投入使用，該模型的使用步驟包括：

攝像機隨著自動耳帶焊接機的生產(chǎn)節(jié)奏采集口罩的圖像，在料盤穩(wěn)定時進行拍攝；

對采集的圖像進行預處理，每個口罩得到4張焊點的標準圖像；

將4張口罩焊點標準圖像輸入模型，由模型計算得到焊點的類別；

判斷口罩是否合格，如果四個焊點均正常，則該口罩合格，否則不合格，并以電信號的形式給出結(jié)果，至此，一個口罩的檢測則完成，自動耳帶焊接機的料盤移動一格，系統(tǒng)接著檢測下一個口罩。