[發明專利]一種用于表面缺陷檢測的正樣本擴充方法

有效

• 申請號: 202110504902.9
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113159216B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 蔣三新;王新宇
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: G06V10/774
• 分類號: G06V10/774;G06V10/764;G06V10/82;G06T7/00;G06T7/62;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

1.一種用于表面缺陷檢測的正樣本擴充方法，其特征在于：包括，

將檢測器生成的目標框和檢測框的位置坐標輸入至非極大抑制單元，通過所述非極大抑制單元去除重疊檢測框，保留包含目標信息的檢測框；

通過樣本判定單元篩選和判定負樣本、正樣本以及半正樣本；

通過樣本采樣單元根據設定的正負樣本采樣比例對所述負樣本、正樣本以及半正樣本進行采樣；

將全部采樣數據輸入至損失回歸單元，通過所述損失回歸單元進行檢測框分類損失訓練和檢測框定位回歸訓練，進而擴充所述正樣本；

所述非極大抑制單元包括，

所述非極大抑制單元在每個特征層內的檢測框之間，通過執行非極大抑制策略，以去除所述重疊檢測框；

而后在相鄰的特征層內檢測框之間，所述非極大抑制單元通過衡量檢測框之間的相關性，并據此篩選與保留所述包含目標信息的檢測框；

所述樣本判定單元包括，

將所有檢測框與目標框輸入至所述樣本判定單元，初始化所有檢測框為忽略樣本；

遍歷所述檢測框與目標框，計算檢測框與目標框的重疊區域在目標框中所占比例COP_BGt、檢測框與目標框的重疊區域在檢測框中所占比例COP_GtB和面積比；

根據COP_BGt的限定條件篩選并判定所述負樣本；

根據COP_BGt、COP_GtB和面積比的限定條件篩選并判定所述正樣本與所述半正樣本；

計算所述COP_BGt和COP_GtB包括，

根據下式計算所述檢測框與目標框的重疊區域在目標框中所占比例COP_BGt：

根據下式計算檢測框與目標框的重疊區域在檢測框中所占比例COP_GtB：

其中，B代表檢測框，Gt代表目標框，S_BGt表示檢測框與目標框的重疊區域面積，S_Gt表示目標框面積，S_B表示檢測框面積；

所述COP_BGt的限定條件包括，

若每個檢測框和所有目標框的COP_BGt中的最大值低于負樣本閾值，則此檢測框判定為所述負樣本；

判定所述正樣本包括，

若每個檢測框和所有目標框的COP_BGt中的最大值高于正樣本閾值，或者所述每個檢測框和所有目標框的COP_GtB中的最大值高于所述正樣本閾值，并且所述每個檢測框和最大值所對應的目標框的面積比在一級范圍內，則判定它為所述正樣本；

若每個目標框和所有檢測框的COP_BGt中的最大值所對應的檢測框面積比在所述一級范圍內，則判定最大值所對應的檢測框為正樣本；

判定所述半正樣本包括，

若所述每個檢測框和所有目標框的COP_BGt中的最大值高于所述正樣本閾值，或者所述每個檢測框和所有目標框的COP_GtB中的最大值高于所述正樣本閾值，且它和最大值所對應的目標框的面積比在二級范圍內，則它為所述半正樣本。

2.如權利要求1所述的用于表面缺陷檢測的正樣本擴充方法，其特征在于：所述采樣包括，

所述樣本采樣單元采用隨機采樣策略并依照所述設定的正負樣本采樣比例分別從所有正樣本和負樣本中采樣，若實際正樣本數量不滿足采樣所需正樣本數量，則通過半正樣本補充正樣本數量。

3.如權利要求2所述的用于表面缺陷檢測的正樣本擴充方法，其特征在于：所述損失回歸單元包括，

以所述負樣本、正樣本以及半正樣本作為損失回歸單元的輸入，采用交叉熵損失函數進行所述檢測框分類損失訓練；

以所述正樣本為損失回歸單元的輸入，采用Smooth?L1損失函數進行所述檢測框定位回歸訓練。