本技术介绍了一种创新的工业缺陷检测技术及其系统,该技术通过模型量化方法对缺陷检测模型进行优化,以提高检测速度和效率。该系统包括将优化后的模型封装,形成量化模型,用于快速准确地识别工业产品中的缺陷。
背景技术
目标检测作为当今计算机视觉领域中的一个热门研究方向,已经被科学家持续探索和研究很多年了。目标检测任务的主要目的是在一张图或者是一段视频中,将其中出现的物体例如:一辆车、一个人、一只狗等检测出来,并以合适的边界框标定,在其周围标出该目标的置信度和最终的分类类别。上述阐述的是一般传统意义上目标检测任务的大致流程,具体到不同的应用场景和需求当中,可能最终任务的输出方式会有较大的不同。目标检测也是对图像理解最本质的技术,是解决其他一些高级视觉识别技术的基础,如:场景理解、图像分割、动作识别等。目标检测技术的应用场景非常广泛,这些场景主要包括:无人机侦察定位、人脸检测、垃圾检测等,并且在工业制造中的零部件缺陷检测,小区物业的安防方面等也均有很多已经实现的业务流程。
缺陷检测作为计算机视觉技术在工业生产场景下的一个典型应用,已经有了很长时间的发展。从最开始使用基于传统图像处理技术到后来基于简单机器学习技术再到后来由于深度学习技术的发展以及目标检测技术的广泛应用,产生了基于卷积神经网络的缺陷检测流程。缺陷检测技术的目的是在工业环境下对拍摄到的抽检产品图像、视频中的缺陷对象位置进行定位和分类,并结合其他软硬件系统将结果反馈给质量检测部门,辅助部门完成对生产产品的缺陷识别,这样不仅帮助了工人们快速定位产品缺陷,并进行及时地整改,而且使得厂商生产产品质量得到一定程度的提升,进而不断提升自身的产品竞争力,为用户提供更好的服务和质量保证。
近年来,在传统的工业生产制造的过程中,由于在一定时间内工件的生产量较大,企业单纯安排大量人力对制造出来的工件表面存在的裂纹,凹点等缺陷进行人工肉眼识别检测,一方面耗费了大量的人力物力,另一方面上述检查过程带来的员工高强度用眼会导致部分较微小缺陷无法被检测到。这种情况可以说是制约工厂提升生产工件质量的关键因素。目前,随着人工智能技术的发展,国内外大力推进智能制造产业发展,人工智能技术的应用越来越广泛,采用机器视觉检测实现复杂工件表面缺陷的精准定位和识别的检测技术已逐渐成熟。
缺陷检测技术的进步与发展最后都要落到对模型的实际部署与应用上,因此,对检测模型部署系统的研究就显得格外重要。但现有的缺陷检测系统,较多数采用的方案为:在终端设备采集图像,然后通过无线或有限网络上传至后端服务器中,后端服务器使用检测模型对接收到的图像进行处理和检测,之后再将检测结果信息发送至终端设备进行显示。虽然上述流程实现了前端采集图像和后端检测处理流程的解耦,但是仍无法满足对检测结果实时性要求较高的场景。此外,很多现有的缺陷检测系统往往只可以对单帧图像进行推理,而不能对视频流进行推理,即便可以推理但由于FPS(画面每秒帧数)较低,会产生较大的重影,进而影响正常使用。
除了上述介绍的一种典型缺陷检测系统外,随着工业市场近年来对缺陷检测系统要求由原来的精度导向逐渐向精度和速度双导向转变,越来越多兼顾精度和速度的缺陷检测系统相继出现并应用。但是这些系统往往在模型推理侧采用显卡加速推理,这意味着会产生高昂的系统部署费用和后续的维护成本。这对很多企业来说都是一笔不小的开支。同时,由于采用显卡加速推理,所以在设计设备尺寸的同时需要兼顾所搭载的显卡大小。但是这样就会导致体积较大的设备在很多工业场景,例如:狭小密闭空间、非直线区域等无法使用,造成很多不便。
综上所述,现有的缺陷检测设备要么只考虑了精度需求,而对检测速度考虑较少;要么虽然综合考虑了检测设备的精度和速度要求,但由于设备设计尺寸过大,使用场景将会受到很多限制。
实现思路