本技术方案涉及一种钢材表面缺陷智能检测技术与设备,旨在提高钢材缺陷检测的准确性和效率。该方案基于YOLO架构,构建了轻量级特征提取网络和自适应多尺度检测网络,能够自动适应不同尺寸和形状的缺陷,实现高效准确的缺陷识别。
背景技术
钢材是国家重要的工业原材料之一,被广泛应用于机械制造、化工设备和航天航空等工业领域。然而,由于生产技术、生产环境和原材料等一系列不可控的因素,使得钢材在生产过程中,其表面常会出现如划痕、斑块等表面缺陷,从而严重地影响钢材的生产质量。因此,对钢材表面的缺陷准确且快速地检测是提高钢材生产质量和生产效率的一种重要环节。
近年来,随着深度学习相关技术的不断发展,基于深度学习的图像处理方法被广泛地研究。其中包括以Faster R-CNN为代表的经典两阶段检测网络和以YOLO为代表的端到端的单阶段检测网络被广泛应用在缺陷检测领域。
现有技术中,提出了多种改进网络,可以用于钢材表面的缺陷检测,例如通过一种基于可变形卷积和注意力机制的DCAN网络,首先利用数据增强方法对钢材样本数据对比度的提升;其次,通过提出增强形变特征提取模块有效提升网络的定位能力,有效提升了网络的缺陷检测精度。通过ECC-YOLO网络,引入特征增强模块ConvNeXt,提高特征提取网络的信息表征能力,同时设计了C2fFB模块来增强目标特征信息的提取能力,最后设计了MPCE模块,用来减少复杂背景信息的干扰,有效提升了网络的缺陷检测效率。通过改进的YOLOv5s网络,在YOLOv5s网络中利用CBAM注意力机制优化C3模块,再通过CARAFE作为上采样模块,同时提出了融合跨阶段局部网络的金字塔结构,从而提升网络的缺陷检测精度。通过一种基于多处度轻量化注意力的YOLO-Steel钢材表面缺陷检测网络,通过结合轻量型通道注意力模块和金字塔注意力结构,提升网络对于有效特征的关注度,提高了网络的缺陷检测精度。
现有技术从不同的角度对单阶段目标检测网络进行了优化与改进,有效提升了网络在钢材表面缺陷检测任务中的检测精度。但网络的复杂度也随之增加,而在实际的应用中,终端嵌入式设备的资源限制,难以部署,从而影响钢材表面缺陷检测任务的开展。
实现思路