基于YOLOv5的砂纸表面缺陷检测方法研究

针对目前工业生产过程中存在砂纸表面缺陷人工质量检测精度低和检测效率低问题,提出一种基于YOLOv5网络模型融合CA注意力机制的砂纸表面缺陷自动检测方法。首先对砂纸生产过程中的砂纸表面图像进行采样,将收集到的砂纸表面缺陷图像分成脱砂、堆砂、划痕和褶皱4种缺陷类型来制作砂纸表面缺陷数据集;其次将YOLOv5主干网络中的C3模块与CA注意力机制结合,改进为CAC3模块;最后将改进前后的网络模型在自建砂纸表面缺陷数据集上进行训练和验证。实验结果表明：得到改进后的YOLOv5+CAC3网络模型,其P、R、mAP@0.5、mAP@0.5：0.95和S的数值分别为96.2%,92.9%,95.8%,65.0%,16.8 ms,相比于改进前的YOLOv5网络模型分别提高了1.1%、2.2%、0.6%、1.7%、4.5 ms。该方法在砂纸表面缺陷检测中精度高、速度快、检测稳定,符合砂纸生产过程中砂纸表面缺陷检测的要求。     

基于改进YOLOv5的飞机蒙皮表面缺陷检测方法

飞机蒙皮表面缺陷会影响飞机的气动特性,严重的甚至会影响飞行安全。针对飞机蒙皮表面缺陷检测精度不高的问题,提出一种基于改进YOLOv5的缺陷检测方法,对裂纹、腐蚀、划痕和撞击等4类缺陷进行检测。该方法首先对采集的飞机蒙皮表面缺陷数据集利用平均结构相似性(MSSIM)方法剔除相似性图像;接着,在YOLOv5的Backbone部分融入卷积块注意力模块(CBAM);最后,在Neck部分使用移动窗口转换模块(STB)替换CSP＿2模块。实验结果表明,改进后的方法检测性能较好,准确率、召回率和平均精度分别达到88.29%、87.13%和92.88%,比YOLOv5s高出3.28%、3.04%和2.77%,为飞机蒙皮表面缺陷检测提供技术参考。     

基于改进YOLOv5的PCB缺陷检测方法

印刷电路板作为电子产品不可或缺的重要组成部分,其市场需求量与日俱增,因此制造无缺陷的PCB具有重要意义;针对PCB缺陷检测中待检测的缺陷目标较小且多数检测目标与背景容易混淆导致的误检漏检,改进的算法在原生YOLOv5算法的骨干网络中引入坐标注意力机制,在颈部网络中引入Transformer Encoder并增加一个适用于小目标的高分辨率检测头,并且将选定锚框的交并比算法部分改为更先进的E-IoU。相较于原生YOLOv5算法,根据算法评价指标精确率,召回率和平均检测精度均值的结果,改进后的算法性能有显著提升,其中平均检测精度均值更是高达98.46%,且检测速度也达到了72.4 Hz,可以满足工业现场对PCB缺陷检测的精度要求。     

ECC-YOLO：一种改进的钢材表面缺陷检测方法

针对当前钢材表面缺陷检测效率低、检测精度差的问题,提出了一个模型,命名为ECC-YOLO,基于YOLOv7的钢材表面缺陷检测。首先,为了提高主干网络特征图信息表征能力,引入了特征增强模块ConvNeXt,通过融合深度可分离卷积、大核卷积,增强模型对细小裂缝的特征提取能力,其次设计了C2fFB模块,在增强目标特征信息的提取能力同时,显著降低了模型的计算量和参数复杂性。最后借助ECA注意力机制设计出MPCE模块,削弱复杂背景信息对钢表面缺陷检测的干扰,提升检测效率。最后,广泛的实验结果表明,ECC-YOLO在NEU-DET数据集上,该模型的mAP达到77.2%,相较于YOLOv7,ECC-YOLO的检测精度提高了10.1%,模型参数量减9.3%,该模型在钢表面缺陷检测中具有较好的综合性能。     

基于改进YOLOv5s的煤矿电力设备缺陷检测

针对煤矿电力设备缺陷检测精度低的问题,提出了一种基于改进YOLOv5s的煤矿电力设备缺陷检测的方法。该方法主要包括3个方面的改进：首先,提出了一种多分支的坐标注意力模块,增强了模型获得缺陷区域信息的能力;其次,提出了一种特征融合网络模块,通过将主干网络和颈部网络之间非相邻的特征信息进行跨层连接,进一步增强了模型的特征表达及融合能力;最后,提出了一种快速空间金字塔池化平均池化模块,并将其嵌入颈部网络的路径融合网络之间,以提升网络浅层定位信息传递到深层的能力。实验结果表明,改进YOLOv5s模型的mAP@0.5提升了3.1%,F₁分值提升了3%,满足煤矿电力设备缺陷的检测需求且具有更高的检测精度。     

基于改进YOLOv5的密集场景行人检测方法研究

当前的研究中密集场景行人检测精度较低,为提高检测精度,提出一种基于YOLOv5网络的改进方法V-YOLO,采用加权双向特征金字塔网络(bi-directional feature pyramid network, BiFPN)改进原始网络中的路径聚合网络(path aggregation network, PANet),加强多尺度特征的融合能力,提高对行人目标的检测能力。为了保留更多的特征信息,提高主干网络的特征提取能力,添加残差结构VBlock;引入SKNet(select kernel networks)注意力机制,动态融合不同感受野的特征图,提高对不同行人特征的利用率。使用CrowdHuman数据集进行训练和测试,实验结果表明,所提出算法比原始网络的精确度、召回率和平均精度值分别提高1.8%、2.3%和2.6%,验证了所提出算法能有效的提高密集场景下行人目标检测的准确率。     

深度学习陶瓷表面缺陷检测算法研究

传统的陶瓷缺陷检测主要依赖人工目测或放大镜观察,为解决检测效率低、结果主观性强等问题,提出了一种基于深度学习的陶瓷表面缺陷检测算法,针对于陶瓷杯表面的缺陷具体情况,在YOLOv5目标检测模型的基础上,增加小目标检测层,同时使用位置注意力机制进行特征重构提高检测的精确度,实现了高精度的缺陷检测。针对实际生产中的陶瓷双层杯进行数据采集训练,并对于每批数据进行推理,最终平均检测精度达到了95.4%。本文所改进的YOLOv5缺陷检测模型拥有更高的准确率、识别速度快等优点,可以极大地减少陶瓷质检减少人力物力的损耗与时间成本。     

基于改进YOLOX的钢材表面缺陷检测算法

针对工业生产中钢材表面背景复杂导致缺陷检测精度低的问题,本文提出一种基于改进YOLOX的钢材表面缺陷检测算法。首先,引入了Swin Transformer模块来捕获缺陷钢材表面区域全局上下文信息并提取更多差异化特征;其次,采用加权双向特征金字塔网络（BiFPN）,能够方便、快速的进行跨尺度特征融合;最后,对原始目标定位损失函数进行改进,建立了一种融合边界框中心位置的CIoU损失函数从而实现目标框高精度定位。实验表明,算法在NEU-DET数据集上的mAP为80.7%,检测精度相较于原始YOLOX-S网络提高了6.2%,同时也明显高于一些其他主流算法,具有较高的准确率和实用性。     

基于改进YOLOv5s的光伏电池EL缺陷图像检测模型

针对光伏电池电致发光(electroluminescence, EL)缺陷图像存在复杂背景干扰、缺陷目标长宽比和尺寸变化大等问题,在YOLOv5s网络的基础上提出一种改进的YOLOv5s-GD检测模型。首先在特征提取层融合GhostNetV2模块,通过聚合本地和远程信息同步,在压缩模型参数量的同时增强模型对缺陷特征的提取能力;其次在特征融合层引入改进的DenseNet密集网络模块,通过特征重用进一步深度融合多级特征并改善信息传递,有效减少缺陷图像检测中漏检误检的情况;最后添加坐标注意力(CA)机制模块,兼顾通道和空间信息进行特征增强,提高了模型对缺陷目标区域的关注程度。与YOLOv5s原网络相比,YOLOv5s-GD检测模型在增长少量参数的情况下mAP@0.5提升了3.3%,mAP@0.5:0.95提升了2.8%。研究结果表明,提出的YOLOv5s-GD检测模型对光伏电池EL缺陷图像可以有效地定位识别,检测精度有了显著的提高,同时检测速度达到75 fps,为实际工业生产环境中光伏电池EL缺陷图像检测提供技术参考。     

基于YOLOv5-EA-FPNs的芯片缺陷检测方法研究

针对芯片缺陷检测中,缺陷尺寸跨度大、特征相似、小目标难识别、漏检等问题,本文提出基于YOLOv5改进的缺陷检测方法。针对小目标缺陷检测中出现的漏检、误检等问题,提出新增小目标特征检测器(small target feature detector,S-Detector),提升模型对小目标缺陷的学习能力;针对缺陷尺寸跨度大、特征相似等问题,提出具有高效聚焦学习能力的特征金字塔结构(efficient attention feature pyramid networks,EA-FPNs),提升模型对不同尺寸缺陷的检测能力;针对预测阶段冗余框较多导致时间开销大的问题,提出基于面积的边界框融合算法(bounding box fusion algorithm,BFA),减少冗余框。实验结果表明,本文方法相较于改进前,检测精确度提升1.2%,小目标缺陷精确度提升1.6%;采用BFA消除冗余框的同时,平均检测时长为26.8μs/张,较使用BFA前减少了5.2μs。本文所提方法具有良好性能,能够提升检测效率。     

改进关系网络的小样本带钢表面缺陷分类方法

在带钢表面缺陷分类方法的研究中,提出了一种基于改进关系网络的小样本带钢表面缺陷分类方法.该方法借鉴网中网模型可以增强网络对局部感知野的特征辨识能力和非线性表达能力的特点,将该模型与关系网络模型相结合,并采用一种新的自正则化、非单调函数作为激活函数及修正后的平均绝对误差作为损失函数,可以允许更多的信息流入神经网络,使模型...     

基于PPLCFaster-YOLOv5的PCB表面缺陷快检模型

针对现有PCB表面缺陷检测方法精度低、召回率低以及实时性较差等问题,提出PPLCFaster-YOLOv5模型。该方法以改进后的PPLC-Net作为主干网络,将Focus结构作为网络第0层,提高特征图对位置信息的表达能力。在深度可分离卷积结构内引入通道混洗机制,使各分组卷积获取的特征对全局特征具有等贡献度;引入Dropout机制限制不平衡正则化因子。提出低参数量G4Head特征融合网络结构,将更为浅层的信息加入特征融合中,提高模型对缺陷的定位能力;在主干网络与特征融合之间增加残差连接,提高主干网络信息对特征融合的贡献度;采用SIOU损失函数,加速回归框收敛。将训练后的模型采用Flask服务器框架进行部署。实验表明,部署后的PPLCFaster-YOLOv5模型在DeepPCB以及北京大学PCB表面缺陷检测数据集上检测时间可达0.009 s,且准确率、召回率等相比于其他主流模型均获得提升。     

改进YOLOv5网络的带钢表面缺陷检测方法

带钢表面缺陷检测已成为保证带钢生产质量的重要环节之一。 针对当前带钢缺陷检测算法精度有待提高等问题,提出 了一种基于 YOLOv5 网络改进的算法模型 MT-YOLOv5。 首先在主干网络中引入 Transformer 自注意力机制,使主干网络更聚焦 于图像全局特征信息的提取;其次采用 T-BiFPN 网络结构,将 Transformer 层与 BiFPN 网络结构相结合,进一步增强了图像浅层 特征信息与深层特征信息的融合;然后引入改进后的轻量化网络 RepVGG 替换主干网络中的部分卷积层,增强主干网络的特征 提取能力;最后增加预测层,检测不同尺度的目标。 实验结果表明,MT-YOLOv5 算法在 NEU-DET 数据集上的均值平均精度 (mAP)达到了 82. 4%,较原 YOLOv5s 算法提高了 5. 3%,检测速度为 65. 4 fps,更好地均衡了检测速度与检测精度。     

改进Faster R-CNN的微型扁平电机FPC表面焊点缺陷检测

目前微型扁平电机制造厂仍采用人工观察法对电机FPC板焊点的焊接质量进行检测,其检测准确率低、速度慢。针对这一问题,提出了一种基于改进Faster R-CNN的缺陷分类检测方法。首先通过多尺度特征融合网络对VGG16的最后两层网络进行融合后,代替原Faster R-CNN中区域候选网络的输入特征图,然后从三个不同深度的多尺度特征融合算法比较改进后网络的准确率、召回率和分数。试验结果表明：改进后的两层多尺度融合特征图代入模型,其缺陷分类检测准确率均值为91.89%,比传统模型增加了7.72%;与其他二种模型相比,改进后的模型分类检测准确率和精度是最高的。     

基于DCGAN和改进YOLOv5s的钢丝帘布缺陷检测方法

为解决钢丝帘布表面缺陷检测准确率低且泛化能力不强的问题,提出了一种基于DCGAN和改进YOLOv5s的缺陷检测方法。首先,通过调整DCGAN网络参数并优化超参数,使生成器能够生成具有丰富特征和清晰纹理的钢丝帘布缺陷图像,从而扩充数据集;其次,采用K-means++算法对钢丝帘布缺陷数据重新聚类锚框,以获得更优的锚框参数,实现锚框与实际缺陷的精确匹配;然后,在YOLOv5s主干网络中的C3模块添加坐标注意力机制,以增强模型的特征提取能力和精确定位能力;最后,引入MPDIoU损失函数替换YOLOv5s原损失函数,进一步提高检测精度。实验结果表明,在实测钢丝帘布缺陷数据集上,采用DCGAN数据增强和改进后的YOLOv5s检测模型,缺陷检测平均精度提高了6.6%,达到了89.4%,并且检测准确率和召回率也有所提高。与其他主流检测模型相比,该模型不仅在检测速度上提高了约30%,还保持较高的检测精度。在公开的NEU-DET数据集上,该模型的mAP值达到了82.6%,较原始YOLOv5s模型提高了3.8%。     

钢板表面缺陷深度主动学习高效分类方法

针对钢板表面缺陷图像分类传统深度学习算法中需要大量标签数据的问题,提出一种基于主动学习的高效分类方法。 该方法包含一个轻量级的卷积神经网络和一个基于不确定性的主动学习样本筛选策略。 神经网络采用简化的 convolutional base 进行特征提取,然后用全局池化层替换掉传统密集连接分类器中的隐藏层来减轻过拟合。 为了更好的衡量模型对未标签 图像样本所属类别的不确定性,首先将未标签图像样本传入到用标签图像样本训练好的模型,得到模型对每一个未标签样本关 于标签的概率分布(probability distribution over classes,PDC),然后用此模型对标签样本进行预测并得到模型对每个标签的平均 PDC。 将两类分布的 KL-divergence 值作为不确定性指标来筛选未标签图像进行人工标注。 根据在 NEU-CLS 开源缺陷数据集 上的对比实验,该方法可以通过 44%的标签数据实现 97%的准确率,极大降低标注成本。     

基于机器视觉的铁路货车滚动轴承表面缺陷检测

针对目前轴承缺陷检测操作复杂、速度慢、精确度低等缺点,利用数字图像处理技术,设计出基于CCD成像技术的轴承缺陷非接触在线检测系统,讨论了系统中灯光、摄像机的安装位置对成像的影响,提出利用图像特征的麻点的检测方法,该系统能对麻点缺陷进行识别,对缺陷的区域进行测定。现场测试表明,系统操作简单、速度快、精确度高、为轴承缺陷检测提供了一种新方法。     

基于L-GMSD的图像通道检测技术

图像通道作为电视吊舱的主要模块是联系制导导弹和飞机之间的通信桥梁,是吊舱检测过程中的主要检测点。为实现图像通道的快速准确检测,采用模块化的设计思想,设计出一种方便快捷的图像通道检测系统。硬件系统以工控机为主控制器,基于PCI总线技术,实现图像信号的发送与采集,并提出一种基于梯度相似度偏差和亮度相结合的全参考客观图像质量评价算法(L GMSD),将其嵌入到检测系统中,通过计算得出相关的质量评价参数与预先设置的阈值进行对比,来判断图像通道的好坏。实验结果表明,该系统能够很好实现对图像通道的检测,提高了测试效率,满足了测试需求。