[发明专利]一种主动学习与深度学习相结合的铝材表面缺陷检测方法在审
申请号: | 201910050571.9 | 申请日: | 2019-01-19 |
公开(公告)号: | CN109886925A | 公开(公告)日: | 2019-06-14 |
发明(设计)人: | 王征;宋宗垚;孙美君;张子剑 | 申请(专利权)人: | 天津大学 |
主分类号: | G06T7/00 | 分类号: | G06T7/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08 |
代理公司: | 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 | 代理人: | 李林娟 |
地址: | 300072*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 标注 样本 调整图像 主动学习 神经网络结构 铝材表面 缺陷检测 排序 饱和度 权重比例关系 递增 评价标准 数据增强 网络模型 训练数据 训练样本 预测结果 特征图 信息熵 算法 图像 学习 | ||
1.一种主动学习与深度学习相结合的铝材表面缺陷检测方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
获取数据集,从数据集的每一类中抽取出80%的数据作为训练集,其余20%的数据作为验证集;
通过随机调整图像饱和度、调整图像亮度、调整图像对比度、以及图像的随机旋转对训练集中的数据进行数据增强;
采用Weighted-Entropy评价标准进行主动学习,将待标注样本按照Weighted-Entropy值以递增的顺序进行排序,选择出最高的K个样本进行标注,将最高的K个样本加入训练集中,作为训练样本;
采用伪标注算法,将待标注样本按照信息熵以递增的顺序进行排序,选择出最低的H个样本,并利用预测结果作为伪标注,将最低的H个样本作为下一次训练的临时训练数据;
采用SEResNet-152神经网络结构,该神经网络结构以ResNet-152网络模型为基础,在每个Residual模块之后加入了SE模块,用于计算特征图的通道与通道之间的权重比例关系。
2.根据权利要求1所述的一种主动学习与深度学习相结合的铝材表面缺陷检测方法,其特征在于,所述神经网络结构以ResNet-152网络模型为基础,在每个Residual模块之后加入了SE模块具体为:
Conv_1层接收数据层输入的224*224像素大小的输入数据,利用64个7*7大小的卷积核以2为步长,对输入数据进行卷积,得到了64张112*112大小的特征图,并传递给Conv_2层;
Conv_2层由一个卷积核大小为3*3步长为2的最大池化层和三个SEResidual模块组成,每个SEResidual模块中都包含三个卷积层和一个SE模块;Conv_2层对Conv_1输入进来的特征图进行特征的提取得到了128个56*56的特征图,并输入给Conv_3层;
Conv_3层包含八个SEResidual模块,每个SEResidual模块中是三个卷积层和一个SE模块,Conv_3中每个SEResidual模块中每个卷积操作的特征图的数量变为了Conv_2中的两倍;
Conv_4层包含三十六个SEResidual模块,每个SEResidual模块中是三个卷积层和一个SE模块,Conv_4中每个SEResidual模块中每个卷积操作的特征图的数量均变为了Conv_3中的两倍,同时特征图的大小变为了Conv_3中的一半,即14*14;
Conv_5层包含三个SEResidual模块,每个SEResidual模块中是三个卷积层和一个SE模块,Conv_5中每个SEResidual模块中每个卷积操作的特征图的数量均变为了Conv_4中的两倍,同时特征图的大小变为了Conv_4中的一半,即7*7;
经过Conv_5层提取特征之后,将Conv_5的输出结果进行平均池化,并将特征图展开成为一个一维的向量传递到全连接层中,最后将全连接层的输出传入softmax分类器得到分类结果。
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