表面缺陷視覺(jué)檢測(cè)是一種利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)來(lái)識(shí)別和分類產(chǎn)品表面缺陷的方法,它在工業(yè)質(zhì)量控制中扮演著重要的角色。隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展,基于深度學(xué)習(xí)的視覺(jué)檢測(cè)方法在處理復(fù)雜缺陷檢測(cè)問(wèn)題上展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢(shì)。
在進(jìn)行表面缺陷檢測(cè)時(shí),通常會(huì)將問(wèn)題分為三個(gè)層次:缺陷分類、缺陷定位和缺陷分割。缺陷分類是指識(shí)別圖像中是否存在缺陷以及缺陷的類型;缺陷定位則進(jìn)一步確定缺陷的具體位置;而缺陷分割則是將缺陷區(qū)域與非缺陷區(qū)域分離,以便進(jìn)行更詳細(xì)的分析。
深度學(xué)習(xí)在表面缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用主要包括以下幾種方法:
監(jiān)督學(xué)習(xí):利用標(biāo)記了缺陷的圖像訓(xùn)練模型,如使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)進(jìn)行特征提取和分類。
無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí):適用于缺陷樣本較少的情況,通過(guò)訓(xùn)練模型識(shí)別正常樣本的特征,從而檢測(cè)出異常。
弱監(jiān)督學(xué)習(xí):使用圖像級(jí)別的標(biāo)注來(lái)訓(xùn)練模型,以實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的分割和定位。
多任務(wù)學(xué)習(xí):通過(guò)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)進(jìn)行分類和分割任務(wù),以提高模型的泛化能力和減少對(duì)標(biāo)注數(shù)據(jù)的需求。
生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(GAN):通過(guò)生成器生成正常樣本圖像,判別器區(qū)分正常和缺陷樣本,以此來(lái)提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
在實(shí)際應(yīng)用中,表面缺陷檢測(cè)面臨的挑戰(zhàn)包括小樣本問(wèn)題、實(shí)時(shí)性要求以及與傳統(tǒng)圖像處理方法的比較。為了解決這些問(wèn)題,研究人員采取了多種策略,如數(shù)據(jù)增強(qiáng)、遷移學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化等。
機(jī)器視覺(jué)行業(yè)在中國(guó)經(jīng)歷了從起步到高速發(fā)展的過(guò)程,目前正處于技術(shù)突破和應(yīng)用拓展的階段。隨著AI技術(shù)的加持,機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,從傳統(tǒng)的工業(yè)檢測(cè)向更多非標(biāo)準(zhǔn)化場(chǎng)景延伸,如3D視覺(jué)、機(jī)械臂引導(dǎo)等。
隨著技術(shù)的進(jìn)步,機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)檢測(cè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,不僅提高了檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性,還有助于降低勞動(dòng)力成本和提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平。未來(lái),隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,預(yù)計(jì)機(jī)器視覺(jué)將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。