样本限制场景下金属板带材表面缺陷分类研究
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作者:
作者单位:

(1.昆明理工大学 信息工程与自动化学院,云南 昆明 650500; 2.攀钢集团攀枝花钢钒有 限公司热轧板厂,四川 攀枝花 617023)

作者简介:

王剑平(1975-),男,博士,副教授,硕士生导师,主要从 事机器视觉及智能控制方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家重点研发计划资助(2017YFB0306405)、国家自然基金资助(61364008)、昆明理工大学复杂工业控制学科方向团队建设计划资助和云南省重点研发计划(2018BA070)资助项目 (1.昆明理工大学 信息工程与自动化学院,云南 昆明 650500; 2.攀钢集团攀枝花钢钒有 限公司热轧板厂,四川 攀枝花 617023)


Classification of surface defect of sheet metal strip in sample restricted scene
Author:
Affiliation:

(1.Faculty of Information Engineering and Automation,Kunming University of Scien ce and Technology,Kunming,Yunnan 650500,China; 2.Panzhihua Steel and Vanadium C o.,Ltd.Hot-rolled Plate Plant,Panzhihua Iron and Steel Group,Panzhihua,Sichuan 617023,China)

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    摘要:

    深度学习在金属板带材表面缺陷检测中取得良好的检测效果,但随着网络层数的增加 ,针对较小样 本的金属板带材表面缺陷数据集训练数据容易出现过拟合现象的问题,为此将残差网络与迁 移学习结合提出 了一种融合多层次缺陷特征的图像分类算法。该算法采用残差网络模块逐层提取金属表面缺 陷特征,获得丰 富的位置信息和语义信息缺陷特征的特征图,后续利用分类网络基于该融合特征图得到最终 分类结果,同时 对特征提取网络进行迁移学习,增加网络泛化能力,优化分类精度。利用钢带表面缺陷检测 数据集评估本文 算法性能,实验结果表明,提出的算法具有较好的分类效果,优于其他缺陷分类算法,分类 准确率可达到 99.07%,同时本文所提算法具有良好的抗噪性和泛化性,在金属板带材表面缺陷智能检测中 具有较好的应用价值。

    Abstract:

    Deep learning has achieved good detection results in the detection that surface defect detection of Sheet Metal Strip.However,as the number of network layers increases,the train ing data of strip surface defect data set for smaller samples is prone to overfitting.For this reason,combining the residual network and transfer learning,an image classification algorithm combining multi-level defect featur es is proposed.The algorithm uses the residual network module to extract the metal surface defect features la yer by layer,obtains a feature map of rich location information and semantic information defect features,and t hen uses the classification network to obtain the final classification result based on the fusion feature ma p,at the same time,migration learning is performed on the feature extraction network to increase the generali zation ability of the network and optimize the classification accuracy.Using the steel strip surface defect detec tion data set to evaluate the performance of the algorithm in this paper,the experimental results show that t he proposed algorithm has a better classification effect than other defect classification algorithms,and th e classification accuracy rate can reach 99.07%.Simultaneously,the algorithm has good noise resistance and genera lization,and has good application value in the intelligent detection of surface defects of metal plate s and strips.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

刘梦婕,王剑平,张果,王海云,罗付华.样本限制场景下金属板带材表面缺陷分类研究[J].光电子激光,2021,32(7):711~718

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  • 收稿日期:2020-12-22
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  • 在线发布日期: 2021-11-12
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