工业质检项目

背景介绍

常见的质检项目主要是表面的缺陷
一般而言需要面临的问题
1、相对于总体而言故障目标非常小
2、训练样本少
3、样本分布不均
4、实时性要求高

比较老的一种方法是用分类,就是粗定位在精准定位。
比如有用yolo做粗定位,再用传统视觉算法做特征
另一种是用分割思想

传统视觉特征

一些基本的操作有:

  • 灰度
    Gray = R0.299 + G0.587 + B*0.114
  • 降噪
    常见的是高斯模糊,可以认为通过乘一个核,求平均,去除尖锐点
  • canny边缘检测
  • 膨胀和腐蚀
    增加高亮区域和减少高亮区域,开运算(先腐蚀后膨胀,主要是消除小物体),闭运算(膨胀后腐蚀,主要用来填充物体内细小空洞、连接邻近物体)
  • 在图像中寻找轮廓 findContours
  • 求面积 contourArea

这些算法有一个精髓是你需要知道故障的特征是什么样的

这里有一个例子 工业瓶盖异常检测,筛选出异常瓶盖

分类思路(2步法)

例子 :
布匹瑕疵目标检测

分割思路

针对数据不均衡的问题,主要有数据增强、loss用dice loss、尽量用轻量化的网络(mobilenet+deeplabv3)
数据增强:
range shape、模糊、旋转、颜色空间扰动、上下翻转、左右翻转、随机裁剪、用gan生成等
loss:对图像分割任务中经常出现类别分布不均匀的情况,常见的loss有Weighted softmax loss、Dice loss、Lovasz hinge loss和Lovasz softmax loss
dice loss:先了解dice系数,这是一种集合相似度度量函数,通常用于计算两个样本的相似度,取值范围在[0,1]。实际问题中dice loss常与bce loss结合使用。
在这里插入图片描述
在二分类问题上
dice loss = F1 - score(同时考虑了准确率和召回率)

例子:工业质检案例

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