[發明專利]測量圖像分類器對輸入圖像變化的靈敏度

在審

• 申請號: 202110653683.0
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113807384A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: A·M·穆諾茲德爾加多
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06N3/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姬亞東;劉春元

本發明涉及用于測量圖像分類器（2）對輸入圖像（1）的變化的靈敏度（2*）的方法（100），所述圖像分類器將輸入圖像（1）分配給預給定分類的一個或多個類別（3a?3c），所述方法具有以下步驟：通過至少一個預給定的算子（4）將所述輸入圖像（1）映射（110）為中間圖像（5），所述中間圖像與所述輸入圖像（1）相比具有較少的信息內容和/或較差的信噪比；提供（120）至少一個生成器（6），所述至少一個生成器被訓練為產生由所述圖像分類器（2）分配給所述預給定分類的特定類別（3a?3c）的逼真圖像；利用所述生成器（6）從所述中間圖像（5）產生（130）所述輸入圖像（1）的變型（7）。

技術領域

本發明涉及可訓練圖像分類器的行為控制，所述圖像分類器例如可用于批量生產的產品的質量控制。

背景技術

在產品批量生產的情況下，通常需要對生產質量持續地進行檢查。在此力求盡可能快地識別出質量問題，以便能盡可能快地消除原因并且不會有太多單位的相應產品作為廢品損失。

產品的幾何形狀和/或表面的光學控制是快速且無損的。WO 2018/197 074 A1公開了一種試驗設備，其中可以將對象置于大量照明狀況下，其中在這些照明狀況中的每一種狀況下都用相機記錄所述對象的圖像。從這些圖像中分析所述對象的形貌。

所述產品的圖像也可以直接利用基于人工神經網絡的圖像分類器分配給預給定分類的多個類別之一。在此基礎上，可以將所述產品分配給多個預給定的質量類別之一。在最簡單的情況下，這種分類是二元的（“合格”/“不合格”）。

發明內容

在本發明的范圍中分配了一種用于測量圖像分類器對輸入圖像變化的靈敏度的方法。

所述圖像分類器將輸入圖像分配給預給定分類的一個或多個類別。作為輸入圖像可以例如使用批量生產的、名義上相同的產品的圖像。例如可以將所述圖像分類器訓練為將所述輸入圖像分配給代表相應產品的質量評判的至少兩個可能類別中的一個或多個。

例如，可以基于圖像將產品二元地分類為“合格”或“不合格”(NOK)。例如，劃分為包含更多介于“合格”和“不合格”之間的中間級別的分類也能夠是可能且有意義的。

圖像的概念原則上包括布置為二維或多維柵格的任何信息分布。例如，這些信息可以是使用任意成像模態（例如使用光學相機、熱成像相機或使用超聲）記錄的圖像像素的強度值。但是，也可以將任何其他數據、例如音頻數據、雷達數據或激光雷達數據轉換為圖像，然后以相同的方式進行分類。

在該方法中，通過至少一個預給定算子將所述輸入圖像映射為中間圖像，所述中間圖像與所述輸入圖像相比具有較少的信息內容和/或較差的信噪比。

例如，所述信息內容可以在香農信息論的意義上理解為表征圖像以及例如通過信道傳輸圖像所需的獨立參數（例如比特）的最小數量。

這樣，例如將所述輸入圖像縮小到更低的像素分辨率導致所述中間圖像完全由這些更低數量的像素來描述。如果所述中間圖像在縮小后再次放大到所述輸入圖像的原始像素分辨率，則也沒有任何變化。所述輸入圖像中原始包含的信息的一部分已不可挽回地丟失了。

如果使用自動編碼器結構的編碼器將所述輸入圖像轉換為降維表示，則同樣適用。無論該降維表示是直接用作中間圖像還是為此又轉換回與原始輸入圖像具有相同像素分辨率的圖像，都適用。自動編碼器結構可以例如包括編碼器和解碼器，其中所述編碼器產生降維表示，而所述解碼器將該表示轉換回。然后可以一起訓練所述編碼器和所述解碼器，其目標是在轉換回時產生與原始輸入圖像盡可能相似的圖像。

所述輸入圖像的至少一部分的模糊導致該圖像中的信息在空間中變化更慢，也就是說，從該圖像中去除了特定的空間頻率。因此，該圖像由較少的空間頻率局部或全局描述。因此由于所述模糊也減少了信息內容。

例如，通過向所述中間圖像添加加性和/或乘性噪聲，可以使所述中間圖像的信噪比與所述輸入圖像相比變差。