江培营 陶青川 艾梦琴
(四川大学电子信息学院 四川 成都 610065)
钢板生产是国家重工业的基础,近些年钢板生产的质量要求越来越高,除了要求满足使用性能外,还要有良好的外观,即良好的表面质量。在钢板生产制造过程中由于工艺技术的不成熟,往往会伴随着钢板表面缺陷的出现,而钢板不同表面缺陷的呈现,意味着生产环节中相应工艺存在问题,所以钢板表面缺陷识别极为重要,识别出钢板缺陷类别有助于分析生产工艺中存在的某些问题,以提升钢板生产质量和效率[1]。我国钢板制造业虽然发展迅猛,但是钢板表面质量检测技术却发展缓慢。由于钢板生产工艺技术的不成熟和受环境的影响,生产出的钢板的缺陷各有差异,采集的缺陷图像存在着噪声大、受光照不均匀、图像对比度低、缺陷目标难以分割等缺点,都极大地增加了钢板表面缺陷图像分类识别算法的难度[2]。
目前借助于计算机技术进行钢板表面缺陷分类检测方法主要有两种。一种是基于传统机器视觉算法,传统机器视觉算法基于提取变化的特征,使用支持向量机SVM[3]、随机森林[4]等分类器进行分类,由于缺陷在钢板图像上的分布也无明显规律,特征难以提取,导致该方法识别算法难度大,且识别准确率较低。二是基于卷积神经网络CNN的钢板表面缺陷图像分类算法[5]。目前卷积神经网络在语音和图像识别等领域都得到飞速发展,可以直接将图像作为网络的输入,自动提取特征,对光照与旋转有一定的抗性,并且对图片的变形,如平移、比例缩放、倾斜等,具有高度不变性[6],算法适应性强。……