本技术提出一种引入RBU的轻量化皮革表面缺陷显著目标检测方法,获取皮革表面图像,对其进行预处理;利用模型RBU<supgt;2</supgt;Net对预处理后的图像进行目标检测。本发明提出残差瓶颈U型块作为特征提取单元,融合了深度可分离卷积和通道注意力的性能优势,在一定程度上解决了工业生产线上的自动化皮革缺陷检测存在计算设备受限的困境。通过在模型中引入临近特征增强模块,强化模型对于多尺度特征的融合能力,优化目前在皮革检测领域无法准确刻画缺陷形状的情况。另外,还引入像素混合采样提高了特征信息利用率,增强模型的空间感知能力,使其在检测具有种类繁多、缺陷形状无规则、尺度变化范围大等皮革表面缺陷时,提升皮革检测的精确度。
背景技术
皮革表面的缺陷检测是提高产品合格率、保证产品质量的重要前提,是一项具有挑战的实际应用任务。长期以来,皮革的缺陷检测依赖于人工进行,这种传统的方式存在很大的局限性。首先,人工检测容易受到主观因素和个体差异的影响,导致检测准确性不稳定。其次,随着生产规模的扩大和生产速度的提高,人工检测的效率逐渐成为制约生产流程的瓶颈,限制了皮革行业的发展潜力。为了克服这些问题,近年来逐渐引入基于深度学习的自动化技术,以实现更加智能、高效的皮革生产。
皮革的表面缺陷不仅具有种类繁多、缺陷形状无规则、尺度变化范围大等特点,而且皮革的背景纹理复杂多变,颜色多种多样,所以要求模型具有良好的表征能力。现有的基于深度学习的皮革缺陷检测技术大多采用的是目标检测方法,仅以生成缺陷包围框为目的,无法准确地刻画缺陷的形状,所以还需要研究检测粒度更细的缺陷检测方法。显著目标检测方法以像素二分类的方式将前景和背景清晰的区分开来,与皮革表面缺陷检测任务的目标不谋而合。在医学影像检测领域,显著目标检测方法已有较为成熟的发展,但受限于公共数据集质量和网络模型性能,现有的显著目标检测方法在皮革表面缺陷检测任务中难以同时满足精确和快速的要求。U-Net具有参数量小,计算复杂度低的优点,但皮革表面缺陷形状和尺度变化范围大,一些缺陷和背景纹理较为相似,选用U-Net进行缺陷检测容易产生漏检和误检。融合叠加高性能网络模块和使用特征金字塔网络能提高模型的检测精度,但这类方法会带来更多的计算成本。然而,工业生产线上的自动化皮革缺陷检测存在设备计算能力受限的困境,大多数工业场景中的设备使用的是嵌入式芯片、工业PC和单板计算机,虽然在稳定性和能效上表现优异,却因计算能力有限而难以支持复杂的图像处理和深度学习模型。
针对上述问题,认为需要在保证模型检测精度的前提下,缩减模型计算量,以达到检测精度和推理速度的平衡。U2
Net融合嵌套了U-Net网络的优点,在显著目标检测领域取得了优秀的成绩,本发明在其基础上提出了一种基于编解码器的轻量化皮革表面缺陷显著目标检测模型RBU2
Net。
实现思路