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专利号: 2023108574639
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于改进的YOLOv5的织物瑕疵检测方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)收集织物瑕疵数据集,并对数据进行预处理;

(2)使用Kmeans++聚类算法对织物瑕疵数据集中所有瑕疵GT框进行聚类,获得K个先验框;

(3)按照预设比例将扩展织物图像数据集进行划分,获得训练集和验证集;

(4)构建改进的YOLOv5模型:将YOLOv5模型中的在线增强mosic‑4替换成mosic‑9数据增强方式;在特征提取的骨干网络backbone中引入可变形卷积DCNV3;在特征融合的颈部网络Neck中加入卷积注意力模块Biformer;在检测网络head中引入Decoupled_Detect;

(5)将步骤(3)获取的织物瑕疵训练集通过改进的YOLOv5模型训练并通过验证集验证,获得用于织物瑕疵检测的改进的YOLOv5的最优权重模型;

(6)将预处理后的待检测织物瑕疵图片输入最优权重模型进行瑕疵检测;

步骤(4)所述mosic‑9数据增强方法实现过程如下:

首先,选取一张图像开始拼接,从数据集中随机抽取8张图像;然后,将图片统一调整到预设尺寸,新建画布,将第一张图像放在画布的中心位置的位置,对其余8张图像按顺时针方向依次拼接,根据label信息,计算拼接后的GT框;最后,随机选择一个中心点,对拼接的图像与画布进行错位,更新GT框,并对图像进行随机变换,得到最终的9拼的图像;

步骤(4)所述在特征提取的骨干网络backbone中引入可变形卷积DCNV3实现过程如下:将backbone主干网络中的第四层、第六层、第八层中的C3模块替换成DCNV3模块;

步骤(4)所述在特征融合的颈部网络Neck中加入卷积注意力模块Biformer实现过程如下:在检测网络head的第十层下添加注意力Biformer模块,该模块在开始时使用3×3深度卷积隐式编码相对位置信息;然后,依次应用双层路由注意力机制BRA模块和2层扩展比为e的MLP模块进行跨位置关系建模和逐位置嵌入;

在head层的特征融合中引入Efficient解耦头,替换检测网络head的Detcect模块为Decoupled_Detect模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进的YOLOv5的织物瑕疵检测方法,其特征在于,所述步骤(1)实现过程如下:根据数据集中的图片数据defect_Images和标注信息json文件,转换成对应的GT框信息,得到image和label信息组合成数据集;通过添加高斯噪声和泊松噪声对数据进行扩充;

通过随机改变亮度、对比度和锐度、随机翻转颜色方法,对图像进行像素变换,使数据达到每个瑕疵类之间的平衡。

3.根据权利要求1所述的一种基于改进的YOLOv5的织物瑕疵检测方法,其特征在于,所述步骤(2)实现过程如下:从数据集中随机选择一个点作为第一个聚类中心,根据瑕疵的GT框的宽和高,使用Kmeans++算法进行聚类,得到K个聚类中心,再根据得到的K继续使用聚类算法得到K个先验框。

4.根据权利要求2所述的一种基于改进的YOLOv5的织物瑕疵检测方法,其特征在于,对于标注信息json文件提取GT框的信息,每个目标GT框被标记为(class,x‑center,y‑center,w,h),class表示目标GT框内所含织物瑕疵的类别,x‑center和y‑center分别表示目标GT框中心点的x坐标和y坐标,w和h表示目标GT框的长和宽。

5.根据权利要求1所述的一种基于改进的YOLOv5的织物瑕疵检测方法,其特征在于,所述DCNV3模块定义如下:其中,G表示group的数量,K表示采样点个数,wg表示每组内共享投影权重,mgk表示第g组第k个采样点的归一化后的调制因子,Δpgk表示第g组的相应采样点的偏移量。

6.一种装置设备,其特征在于,包括存储器和处理器,其中:

存储器,用于存储能够在处理器上运行的计算机程序;

处理器,用于在运行所述计算机程序时,执行如权利要求1‑5任一项所述基于改进的YOLOv5的织物瑕疵检测方法的步骤。

7.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现如权利要求1‑5任一项所述基于改进的YOLOv5的织物瑕疵检测方法的步骤。