[發(fā)明專利]一種基于自監(jiān)督對比學(xué)習(xí)的復(fù)雜紋理及圖案色差檢測方法

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• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114723707A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程良倫;曾煒峰;黃國恒
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/40;G06T7/90;G06V10/44;G06V10/764;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 劉俊

本發(fā)明涉及工業(yè)檢測技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于自監(jiān)督對比學(xué)習(xí)的復(fù)雜紋理及圖案色差檢測方法，包括以下步驟：S1.構(gòu)建帶標(biāo)簽的原始數(shù)據(jù)集；S2.對原始數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)增強(qiáng)，得到增強(qiáng)數(shù)據(jù)集；S3.通過編碼器提取增強(qiáng)數(shù)據(jù)集的圖像特征；S4.將增強(qiáng)后數(shù)據(jù)的圖像特征通過投影網(wǎng)絡(luò)對圖像特征進(jìn)行投影操作，得到嵌入向量；S5.根據(jù)得到的嵌入向量，計算增強(qiáng)數(shù)據(jù)集中不同的圖像間的相似度和預(yù)訓(xùn)練的對比損失，并根據(jù)對比損失改進(jìn)編碼器；S6.在改進(jìn)后的編碼器后面接入分類網(wǎng)絡(luò)，替換投影網(wǎng)絡(luò)，通過改進(jìn)后的編碼器重新獲取改進(jìn)后圖像特征，并對增強(qiáng)數(shù)據(jù)集中的圖像進(jìn)行分類檢測。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)主觀性大，相鄰色差等級的檢測容易誤檢的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)檢測技術(shù)領(lǐng)域，更具體的，涉及一種基于自監(jiān)督對比學(xué)習(xí)的復(fù)雜紋理及圖案色差檢測方法。

背景技術(shù)

對于彩色印刷品色差質(zhì)量評價的方法主要包含:目測法、密度學(xué)法、色度學(xué)法。主觀目測法是基于人眼感受進(jìn)而做出判斷的印品評價方法。主觀目測法主要依靠設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)印張與生產(chǎn)樣張進(jìn)行直接比較，分析二者間視覺顏色差別，借助放大工具觀測各種顏色的網(wǎng)點形狀變化以及網(wǎng)點疊印情況，做出綜合評價。密度檢測法以印品的油墨層厚度為基礎(chǔ)，密度值直接反應(yīng)印品的反射率，從而直接評判印刷顏色的深淺以及墨層厚度，影響印刷生產(chǎn)的調(diào)節(jié)控制。長期以來，密度檢測法被印刷企業(yè)質(zhì)量檢測廣泛使用，但是不同儀器的一致性存在明顯差異，不適用于廣泛使用。色度檢測法是通過測量印刷品色度信息的檢測方法，是印刷企業(yè)利用物體色彩、衡量顏色、描述顏色的基礎(chǔ)研究工具。由于色度檢測不受主觀因素的影響，可以客觀顯示檢測度量，但無法直接與墨層厚度、網(wǎng)點變化等產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，故而直接利用檢測數(shù)據(jù)指導(dǎo)生產(chǎn)。密度檢測法和色度檢測法克服了主觀檢測法的各類問題，并確定了相似度量參考。但是由于工業(yè)印品大都存在復(fù)雜紋理或圖案，以及密度、并且色度檢測利用固定的模型基礎(chǔ)計算，相關(guān)檢驗反映不能滿足普適性和準(zhǔn)確性，加之兩種檢測方法只能對印刷樣張10平方毫米區(qū)域內(nèi)進(jìn)行讀值檢測，因此需要構(gòu)建基于顯著性算法的復(fù)雜紋理及圖案圖像的色差檢測模型。目前瓦楞紙數(shù)碼印刷機(jī)最高可以打印1200×600分辨率圖像，圖案紋理精細(xì)復(fù)雜，如果采用傳統(tǒng)模板匹配方式進(jìn)行色差檢測、分級分色等任務(wù)，其處理速度慢，且精度較低。

針對這一問題，現(xiàn)有一種基于對比學(xué)習(xí)的自監(jiān)督圖像分類方法，包括以下步驟:步驟S1:獲取無標(biāo)簽數(shù)據(jù)，并進(jìn)行隨機(jī)增強(qiáng)生成不同視圖；步驟S2:對視圖進(jìn)行特征提取，無監(jiān)督對比計算損失,得到無監(jiān)督分類模型C1；步驟S3:對無標(biāo)簽數(shù)據(jù)中部分進(jìn)行人工標(biāo)注，作為訓(xùn)練驗證集；步驟S4:將C1作為預(yù)訓(xùn)練模型，根據(jù)訓(xùn)練驗證集進(jìn)行微調(diào)；步驟S5：提取訓(xùn)練驗證集的特征，有監(jiān)督對比計算損失，得到C2；步驟S6：根據(jù)C2對無標(biāo)簽數(shù)據(jù)預(yù)測標(biāo)簽，并篩選置信度高于預(yù)設(shè)值的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本；步驟S7：基于訓(xùn)練樣本，將C2作為預(yù)訓(xùn)練模型，選取小網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練微調(diào)，將驗證輸出準(zhǔn)確率最高的作為最佳分類模型C3。

然而現(xiàn)有色差檢測方法有主觀性大，相鄰色差等級的檢測容易誤檢的問題，因此如何發(fā)明一種客觀，準(zhǔn)確度高的色差檢測方法，是本技術(shù)領(lǐng)域亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)主觀性大，相鄰色差等級的檢測容易誤檢的問題，提供了一種基于自監(jiān)督對比學(xué)習(xí)的復(fù)雜紋理及圖案色差檢測方法，其具有客觀，準(zhǔn)確度高的特點。

為實現(xiàn)上述本發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案如下：

一種基于自監(jiān)督對比學(xué)習(xí)的復(fù)雜紋理及圖案色差檢測方法，包括以下步驟：

S1.得到原始圖像，根據(jù)色差分級標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建帶標(biāo)簽的原始數(shù)據(jù)集；

S2.對原始數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)增強(qiáng)，得到增強(qiáng)數(shù)據(jù)集；

S3.開始預(yù)訓(xùn)練，通過編碼器提取增強(qiáng)數(shù)據(jù)集的圖像特征；

S4.將增強(qiáng)后數(shù)據(jù)的圖像特征通過投影網(wǎng)絡(luò)對圖像特征進(jìn)行投影操作，得到嵌入向量；