[發(fā)明專利]煙支濾棒缺陷檢測(cè)方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310264767.4
• 申請(qǐng)日: 2023-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN115984593B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖曉暉;程佳慧;朱成立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): G06V10/75
• 分類號(hào): G06V10/75;G06V10/764;G06V10/762;G06V10/80;G06V10/82;G06V10/26;G06N3/0464;G06N3/0455;G06N3/0442;G06N3/048;G06N3/08
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 龔雅靜

1.煙支濾棒缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S100、采集正常及有缺陷的煙支濾棒圖像，集合成煙支濾棒圖像數(shù)據(jù)集；

步驟S200、對(duì)煙支濾棒圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理，根據(jù)缺陷類型和缺陷位置對(duì)有缺陷的煙支濾棒圖像標(biāo)注分類為外觀缺陷、爆珠缺陷或段長(zhǎng)缺陷；

步驟S300、建立集成缺陷分類模型、外觀缺陷和爆珠缺陷檢測(cè)模型及段長(zhǎng)缺陷檢測(cè)模型的煙支濾棒缺陷檢測(cè)模型，將標(biāo)注分類后的煙支濾棒圖像輸入到煙支濾棒缺陷檢測(cè)模型進(jìn)行訓(xùn)練，首先輸入到缺陷分類模型中進(jìn)行深度學(xué)習(xí)對(duì)缺陷類型分類，若煙支濾棒圖像分類為外觀缺陷或爆珠缺陷，則將該煙支濾棒圖像輸入到外觀缺陷和爆珠缺陷檢測(cè)模型，根據(jù)特征提取器Masked?RoI來(lái)提取各段煙支濾棒的特征并采用基于注意力機(jī)制的檢測(cè)頭來(lái)檢測(cè)和分類缺陷，若煙支濾棒圖像分類為段長(zhǎng)缺陷，則將該煙支濾棒圖像輸入到段長(zhǎng)缺陷檢測(cè)模型，采用模板匹配法與標(biāo)準(zhǔn)模板進(jìn)行匹配來(lái)檢測(cè)和分類缺陷；

步驟S400、利用步驟S300訓(xùn)練好的煙支濾棒缺陷檢測(cè)模型對(duì)新的煙支濾棒圖像進(jìn)行檢測(cè)，若檢測(cè)到外觀缺陷、爆珠缺陷或段長(zhǎng)缺陷，則將新的煙支濾棒圖像對(duì)應(yīng)的煙支濾棒剔除。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙支濾棒缺陷檢測(cè)方法，其特征在于：

在采集煙支濾棒圖像過(guò)程中，通過(guò)至少兩臺(tái)相機(jī)分別采集煙支濾棒周向的圖像，再將多個(gè)煙支濾棒周向的圖像拼接形成完整的煙支濾棒圖像，且將圖像尺寸小于一定閾值的煙支濾棒圖像進(jìn)行插值處理，使所有的煙支濾棒圖像尺寸統(tǒng)一。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙支濾棒缺陷檢測(cè)方法，其特征在于：

步驟S200中，外觀缺陷包括褶皺、臟污、翹邊、破損、水松紙缺陷；段長(zhǎng)缺陷包括相位漂移、長(zhǎng)度不準(zhǔn)、基棒排列錯(cuò)誤；爆珠缺陷包括爆珠缺珠、多珠、空殼。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙支濾棒缺陷檢測(cè)方法，其特征在于：

在步驟S300中，所述缺陷分類模型通過(guò)ResNet18網(wǎng)絡(luò)模型得到特征金字塔Fr，再通過(guò)由若干堆疊的特征金字塔增強(qiáng)模塊組成的特征增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步提取特征，得到特征金字塔Fe，對(duì)Fe進(jìn)行上采樣并將其連接為最終的特征圖Ff，基于特征圖Ff，預(yù)測(cè)煙支濾棒的像素區(qū)域和煙支濾棒的中心核并通過(guò)像素聚合的方法將兩部分合并為完整的煙支濾棒分割結(jié)果。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙支濾棒缺陷檢測(cè)方法，其特征在于：

所述特征金字塔增強(qiáng)模塊包括上尺度增強(qiáng)階段和下尺度增強(qiáng)階段，在上尺度增強(qiáng)階段，輸入特征金字塔Fr，以步長(zhǎng)32、16、8、4像素在特征圖上迭代增強(qiáng)生成特征金字塔Fr’，在下尺度增強(qiáng)階段，輸入特征金字塔Fr’，并以4、8、16和32像素的步長(zhǎng)反復(fù)增強(qiáng)，其中，所述特征金字塔增強(qiáng)模塊的連接部分采用可分離卷積，可分離卷積包括可分離深度卷積和跳連結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙支濾棒缺陷檢測(cè)方法，其特征在于：

使用損失函數(shù)最小化同一段內(nèi)部的像素和中心核之間的距離，使像素區(qū)域聚類到對(duì)應(yīng)的煙支濾棒段；使用損失函數(shù)保證各段煙支濾棒的特征向量及背景保持一定的距離，使煙支濾棒各段分開以及煙支濾棒與背景區(qū)分開。