基于深度學(xué)習(xí)的小樣本集輪胎病疵檢測技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-10-24 09:25
輪胎病疵檢測是保證輪胎質(zhì)量的必要環(huán)節(jié)。當(dāng)前,國內(nèi)外學(xué)者的研究主要針對大樣本集輪胎病疵,而如何在小樣本集輪胎X射線圖像中檢測病疵類別并確定病疵位置,仍是一個有價值的研究課題。本文以小樣本集輪胎病疵樣本圖片為檢測對象,搭建深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,提高了輪胎X射線圖像病疵檢測速度、檢測準(zhǔn)確率和召回率。論文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新性工作如下:(1)通過深度學(xué)習(xí)目標(biāo)檢測初步實驗,確定了YOLOv3網(wǎng)絡(luò)模型作為小樣本集輪胎X射線圖像病疵檢測模型框架。首先,搭建常用的深度學(xué)習(xí)目標(biāo)檢測模型,并使用小樣本圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)目標(biāo)檢測初步實驗;最后,由實驗結(jié)果可知,YOLOv3模型是最適用于小樣本集輪胎X射線圖像病疵檢測的模型,并且對檢測準(zhǔn)確率與召回率低的原因作出分析與推論。(2)針對輪胎X射線圖像樣本存在的圖片數(shù)據(jù)不足(小樣本集)問題,提出采用數(shù)據(jù)增強、圖像變換方法和圖像切割方法對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。首先,利用兩種常見數(shù)據(jù)增強方法,將數(shù)據(jù)集的初步擴增了四倍;然后,使用傅里葉變換、小波變換和直方圖圖均衡化三種圖像變換方法對圖像進(jìn)行處理,再次將輪胎病疵樣本圖片數(shù)據(jù)集擴增了四倍;最后,采用基于標(biāo)注框的圖像切割方法,縮...
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
輪胎內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文11圖2.2輪胎X光成像及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2.2.2常見病疵和少見病疵介紹輪胎在制造過程中受到生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝等因素的影響,將會導(dǎo)致輪胎內(nèi)部產(chǎn)生各種不同類型的病疵,具體包括胎體簾線病疵、帶束層簾線病疵、異物病疵、胎肩簾線病疵、胎圈鋼絲病疵[47]等。本文依據(jù)輪胎病疵樣本集數(shù)據(jù)量,將病疵分為常見與少見兩大類。據(jù)統(tǒng)計,在2017至2019間,單類別病疵樣本圖片數(shù)據(jù)約10000幅,這類病疵出現(xiàn)頻率相對較高,積累樣本數(shù)據(jù)多,本文稱為常見病疵;單類別病疵樣本圖片數(shù)據(jù)約為150幅,積累量樣本數(shù)據(jù)少,這類病疵出現(xiàn)頻率相對較低,樣本數(shù)據(jù)少,本文稱為少見病疵。(1)常見(大樣本集)輪胎病疵介紹輪胎生產(chǎn)過程中包含壓延工藝、截斷工藝、成型工藝等各種復(fù)雜工藝,其中任何的設(shè)備故障或操作失誤均可造成胎體簾線病疵,其中主要病疵包括:接頭開、簾線排列密度不均、簾線斷裂、簾線彎曲和簾線交叉[48-50]等。1)接頭開,如圖2.3所示,表現(xiàn)為簾線斷裂開縫。主要由鋼絲簾布接頭不牢或拼接不牢導(dǎo)致;圖2.3接頭開2)簾線排列密度不均,如圖2.4所示,表現(xiàn)為鋼絲簾線過于緊密或過于稀疏。主要由鋼絲在壓延過程中產(chǎn)生跳線或成型時接頭不牢導(dǎo)致;
接頭開
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于特征提取偏好與背景色相關(guān)性的數(shù)據(jù)增強算法[J]. 余鷹,王樂為,張應(yīng)龍. 計算機應(yīng)用. 2019(11)
[2]深層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)檢測算法綜述[J]. 張澤苗,霍歡,趙逢禹. 小型微型計算機系統(tǒng). 2019(09)
[3]基于特征提取和機器學(xué)習(xí)的文檔區(qū)塊圖像分類算法[J]. 李翌昕,鄒亞君,馬盡文. 信號處理. 2019(05)
[4]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輪胎X射線圖像缺陷檢測[J]. 卞國龍,李勇,戚順青,王艷舉,于勝紅,宋美芹. 輪胎工業(yè). 2019(04)
[5]轉(zhuǎn)型升級中的我國輪胎工業(yè)運行情況及展望[J]. 史一鋒. 橡塑技術(shù)與裝備. 2019(01)
[6]基于GLCM算法的輪胎0°帶束層接頭缺陷檢測[J]. 張元剛,劉中華. 橡膠工業(yè). 2018(12)
[7]目標(biāo)檢測算法研究綜述[J]. 方路平,何杭江,周國民. 計算機工程與應(yīng)用. 2018(13)
[8]基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測算法綜述[J]. 周曉彥,王珂,李凌燕. 電子測量技術(shù). 2017(11)
[9]全鋼巨型工程機械子午線輪胎常見質(zhì)量缺陷及原因分析[J]. 王其營,武杰,王俊嶺. 輪胎工業(yè). 2017(02)
[10]基于小波變換的信號時頻分析與重構(gòu)[J]. 董航,胡云鵬. 中國新通信. 2016(15)
博士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的輪胎缺陷無損檢測與分類技術(shù)研究[D]. 崔雪紅.青島科技大學(xué) 2018
[2]基于計算機視覺的輪胎缺陷無損檢測關(guān)鍵問題研究[D]. 張巖.青島科技大學(xué) 2014
[3]工程子午線輪胎X射線圖像檢測技術(shù)中的若干問題研究[D]. 朱越.天津大學(xué) 2010
碩士論文
[1]深度對抗式數(shù)據(jù)增強技術(shù)在小規(guī)模數(shù)據(jù)集上的應(yīng)用研究[D]. 張曉峰.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]基于輪胎X光圖像的缺陷自動檢測算法研究[D]. 艾笑天.哈爾濱工程大學(xué) 2019
[3]基于空域與頻域結(jié)合的輪胎缺陷檢測[D]. 鄭筱智.山東財經(jīng)大學(xué) 2016
[4]子午線輪胎成型過程仿真及工藝參數(shù)改進(jìn)方法研究[D]. 周偉.江蘇大學(xué) 2016
[5]基于X射線輪胎缺陷檢測系統(tǒng)設(shè)計[D]. 郭奇.中北大學(xué) 2015
[6]焊縫圖像缺陷無損檢測系統(tǒng)研究[D]. 徐瑩.西安工業(yè)大學(xué) 2014
[7]基于數(shù)字圖像處理的輪胎缺陷檢測[D]. 馮霞.山東大學(xué) 2011
[8]輪胎X光圖像缺陷分析系統(tǒng)軟件工程化結(jié)構(gòu)的研究[D]. 羅文斌.天津大學(xué) 2008
[9]X光輪胎缺陷自動檢測系統(tǒng)的研究[D]. 袁曄.天津大學(xué) 2008
本文編號:3455029
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
輪胎內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文11圖2.2輪胎X光成像及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2.2.2常見病疵和少見病疵介紹輪胎在制造過程中受到生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝等因素的影響,將會導(dǎo)致輪胎內(nèi)部產(chǎn)生各種不同類型的病疵,具體包括胎體簾線病疵、帶束層簾線病疵、異物病疵、胎肩簾線病疵、胎圈鋼絲病疵[47]等。本文依據(jù)輪胎病疵樣本集數(shù)據(jù)量,將病疵分為常見與少見兩大類。據(jù)統(tǒng)計,在2017至2019間,單類別病疵樣本圖片數(shù)據(jù)約10000幅,這類病疵出現(xiàn)頻率相對較高,積累樣本數(shù)據(jù)多,本文稱為常見病疵;單類別病疵樣本圖片數(shù)據(jù)約為150幅,積累量樣本數(shù)據(jù)少,這類病疵出現(xiàn)頻率相對較低,樣本數(shù)據(jù)少,本文稱為少見病疵。(1)常見(大樣本集)輪胎病疵介紹輪胎生產(chǎn)過程中包含壓延工藝、截斷工藝、成型工藝等各種復(fù)雜工藝,其中任何的設(shè)備故障或操作失誤均可造成胎體簾線病疵,其中主要病疵包括:接頭開、簾線排列密度不均、簾線斷裂、簾線彎曲和簾線交叉[48-50]等。1)接頭開,如圖2.3所示,表現(xiàn)為簾線斷裂開縫。主要由鋼絲簾布接頭不牢或拼接不牢導(dǎo)致;圖2.3接頭開2)簾線排列密度不均,如圖2.4所示,表現(xiàn)為鋼絲簾線過于緊密或過于稀疏。主要由鋼絲在壓延過程中產(chǎn)生跳線或成型時接頭不牢導(dǎo)致;
接頭開
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于特征提取偏好與背景色相關(guān)性的數(shù)據(jù)增強算法[J]. 余鷹,王樂為,張應(yīng)龍. 計算機應(yīng)用. 2019(11)
[2]深層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)檢測算法綜述[J]. 張澤苗,霍歡,趙逢禹. 小型微型計算機系統(tǒng). 2019(09)
[3]基于特征提取和機器學(xué)習(xí)的文檔區(qū)塊圖像分類算法[J]. 李翌昕,鄒亞君,馬盡文. 信號處理. 2019(05)
[4]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輪胎X射線圖像缺陷檢測[J]. 卞國龍,李勇,戚順青,王艷舉,于勝紅,宋美芹. 輪胎工業(yè). 2019(04)
[5]轉(zhuǎn)型升級中的我國輪胎工業(yè)運行情況及展望[J]. 史一鋒. 橡塑技術(shù)與裝備. 2019(01)
[6]基于GLCM算法的輪胎0°帶束層接頭缺陷檢測[J]. 張元剛,劉中華. 橡膠工業(yè). 2018(12)
[7]目標(biāo)檢測算法研究綜述[J]. 方路平,何杭江,周國民. 計算機工程與應(yīng)用. 2018(13)
[8]基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測算法綜述[J]. 周曉彥,王珂,李凌燕. 電子測量技術(shù). 2017(11)
[9]全鋼巨型工程機械子午線輪胎常見質(zhì)量缺陷及原因分析[J]. 王其營,武杰,王俊嶺. 輪胎工業(yè). 2017(02)
[10]基于小波變換的信號時頻分析與重構(gòu)[J]. 董航,胡云鵬. 中國新通信. 2016(15)
博士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的輪胎缺陷無損檢測與分類技術(shù)研究[D]. 崔雪紅.青島科技大學(xué) 2018
[2]基于計算機視覺的輪胎缺陷無損檢測關(guān)鍵問題研究[D]. 張巖.青島科技大學(xué) 2014
[3]工程子午線輪胎X射線圖像檢測技術(shù)中的若干問題研究[D]. 朱越.天津大學(xué) 2010
碩士論文
[1]深度對抗式數(shù)據(jù)增強技術(shù)在小規(guī)模數(shù)據(jù)集上的應(yīng)用研究[D]. 張曉峰.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]基于輪胎X光圖像的缺陷自動檢測算法研究[D]. 艾笑天.哈爾濱工程大學(xué) 2019
[3]基于空域與頻域結(jié)合的輪胎缺陷檢測[D]. 鄭筱智.山東財經(jīng)大學(xué) 2016
[4]子午線輪胎成型過程仿真及工藝參數(shù)改進(jìn)方法研究[D]. 周偉.江蘇大學(xué) 2016
[5]基于X射線輪胎缺陷檢測系統(tǒng)設(shè)計[D]. 郭奇.中北大學(xué) 2015
[6]焊縫圖像缺陷無損檢測系統(tǒng)研究[D]. 徐瑩.西安工業(yè)大學(xué) 2014
[7]基于數(shù)字圖像處理的輪胎缺陷檢測[D]. 馮霞.山東大學(xué) 2011
[8]輪胎X光圖像缺陷分析系統(tǒng)軟件工程化結(jié)構(gòu)的研究[D]. 羅文斌.天津大學(xué) 2008
[9]X光輪胎缺陷自動檢測系統(tǒng)的研究[D]. 袁曄.天津大學(xué) 2008
本文編號:3455029
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