[發(fā)明專利]表面缺陷檢測模型訓(xùn)練方法、表面缺陷檢測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110548337.6
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113222950B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高紅超;盧盛林
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東奧普特科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張建

1.一種表面缺陷檢測模型訓(xùn)練方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取產(chǎn)品的正常圖片和與產(chǎn)品無關(guān)的外部圖片；

將所述正常圖片和所述外部圖片輸入到基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表面缺陷檢測模型中，對所述基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表面缺陷檢測模型進行訓(xùn)練，得到表面缺陷檢測模型；

將所述正常圖片和所述外部圖片輸入到基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表面缺陷檢測模型中，對所述基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表面缺陷檢測模型進行訓(xùn)練，得到表面缺陷檢測模型的步驟包括：

將所述正常圖片和所述外部圖片輸入到基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表面缺陷檢測模型中；

通過所述基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表面缺陷檢測模型分別對所述正常圖片和所述外部圖片進行特征提取，得到所述正常圖片的特征圖和所述外部圖片的特征圖，并由所述正常圖片的特征圖映射得到所述正常圖片的距離矩陣以及由所述外部圖片的特征圖映射得到所述外部圖片的距離矩陣；其中，所述正常圖片的特征圖映射得到的距離矩陣中的各個距離值能夠被包圍在以o為球心，以r為半徑的球的范圍內(nèi)，所述外部圖片的特征圖映射得到的距離矩陣中的各個距離值在以o為球心，以r為半徑的球的范圍外；r為基于所述正常圖片的特征圖映射得到的距離矩陣中的距離值確定；

根據(jù)所述正常圖片的距離矩陣和所述外部圖片的距離矩陣設(shè)定損失函數(shù)；

使用所述損失函數(shù)對所述基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表面缺陷檢測模型進行訓(xùn)練，得到表面缺陷檢測模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面缺陷檢測模型訓(xùn)練方法，其特征在于，訓(xùn)練過程對應(yīng)的損失函數(shù)的表達式為：

其中，loss_i為損失函數(shù)，W為距離矩陣的寬，H為距離矩陣的高，Y_i為第i張圖片的標簽，Y_i＝1表示正常圖片，Y_i＝0表示非正常圖片，F(xiàn)_i，j為距離矩陣上第i，j位置處的值。

3.一種表面缺陷檢測方法，其特征在于，所述方法利用如權(quán)利要求1～2中任一項所述的表面缺陷檢測模型訓(xùn)練方法訓(xùn)練得到的表面缺陷檢測模型，所述方法包括：

采集待檢測的目標產(chǎn)品的圖片；

將所述目標產(chǎn)品的圖片輸入到所述表面缺陷檢測模型中，以確定所述目標產(chǎn)品的表面是否存在缺陷，若存在缺陷，則定位到缺陷的區(qū)域。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的表面缺陷檢測方法，其特征在于，將所述目標產(chǎn)品的圖片輸入到所述表面缺陷檢測模型中，以確定所述目標產(chǎn)品的表面是否存在缺陷，若存在缺陷，則定位到缺陷的區(qū)域的步驟包括：

將所述目標產(chǎn)品的圖片輸入到所述表面缺陷檢測模型中；

通過所述表面缺陷檢測模型對所述目標產(chǎn)品的圖片進行特征提取，得到所述目標產(chǎn)品的圖片的特征圖為F_w,h,c；其中，w為寬，h為高，c為通道；

由所述目標產(chǎn)品的特征圖F映射得到所述目標產(chǎn)品的距離矩陣D_i,j為：

D_i,j＝||F_w，h，c:||₂；

由所述目標產(chǎn)品的特征圖F映射得到所述目標產(chǎn)品到正常產(chǎn)品距離D表示為：

D＝∑_w，h||F_w，h，c:||₂/W×H；

判斷所述目標產(chǎn)品的距離中值是否在設(shè)定范圍內(nèi)；

若是，則確定所述目標產(chǎn)品的表面不存在缺陷；

若否，則確定所述目標產(chǎn)品的表面存在缺陷，并定位到缺陷的區(qū)域。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的表面缺陷檢測方法，其特征在于，定位到缺陷的區(qū)域的步驟包括：

根據(jù)距離矩陣進行缺陷定位；

判斷所述目標產(chǎn)品的距離矩陣中各個位置i,j的距離值是否在設(shè)定范圍內(nèi)；

若是，則確定所述目標產(chǎn)品的表面上i,j對應(yīng)的圖像塊不存在缺陷；

若否，則確定所述目標產(chǎn)品的表面上i,j對應(yīng)的圖像塊存在缺陷。