[发明专利]一种基于机器视觉的线缆表面缺陷实时检测方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的线缆表面缺陷实时检测方法和系统，其中的检测方法包括步骤：1、构建线缆缺陷检测网络，所述网络包括：并行的三路特征提取分支，所述三路特征提取分支的输入均为线缆表面图像，输出均为提取的图像特征；三路特征提取分支的输出按不同权重级联后依次输入三层全连接层获取缺陷分类，输出线缆表面图像是否有缺陷；2、采用训练集对所述线缆缺陷检测网络进行训练；3、采用测试集对训练后的线缆缺陷检测网络进行调优；如准确率和召回率不符合预设的要求，则进行再次训练；4、实时采集线缆表面图像，输入到训练好的线缆缺陷检测网络中，获取检测结果。该方法能够提取线缆表面图像的缺陷特征，进而提升检测的准确率。

技术领域

本发明属于线缆表面缺陷实时检测技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的线缆表面缺陷实时检测方法和系统。

背景技术

为传输电能、磁能与信息，实现电磁能的转换，线缆在工业界的地位至关重要。线缆产品在国民经济的各个部门产生了巨大的经济效益，保证了现代经济社会的飞速发展，为诸多建设工程提供了不可或缺的配套支持。但线缆生产工艺复杂，过程繁多，影响其表面质量的因素也有很多，这将不可避免地造成线缆表面出现缺陷。这些缺陷在影响用途的同时，还可能造成严重的安全隐患，不容小视。因此，对线缆表面缺陷的实时检测是防止危险产生的关键，提高线缆表面缺陷的实时检测效率十分重要，需要真正实现对线缆表面的缺陷进行实时检测，及时对所响应的故障进行高效检修。

公开号为CN112697206A的中国专利文献，公开了一种线缆表面缺陷检测装置。该装置利用扇形齿轮与齿条的配合对已经传输出去的线缆进行长度计数，保证每条线缆处于一定长度。通过内置刮板对线缆的表面缺陷进行检测，使用推板和刀片的配合对缺陷部分进行切除。

公开号为CN209043824U的中国专利文献，公开了一种线缆表面缺陷检测仪。该缺陷检测仪使用检测箱体、支架、编码器计米轮和中央处理单元对线缆表面缺陷进行检测，整体结构简单，减少出现漏检的情形。

上述专利文献中的技术方案总体生产成本较高，有的需要人工直接参与，不能实现完全的自动化。此外，现实情况往往复杂多变，仅仅在检测装置结构上改进难以满足在现实中复杂情况下高效处理线缆表面缺陷的要求。

在基于机器视觉的检测方法中，采集到的线缆表面图像会存在一定的冗余信息，因此从中提取特征十分关键。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种线缆表面缺陷实时检测方法和系统，该方法能够提取线缆表面图像的缺陷特征，进而提升检测的准确率。

技术方案：本发明一方面公开了一种基于机器视觉的线缆表面缺陷实时检测方法，包括步骤：

S1、构建线缆缺陷检测网络，所述网络包括：并行的三路特征提取分支，所述三路特征提取分支的输入均为线缆表面图像，输出均为提取的图像特征；三路特征提取分支的输出按不同权重级联后依次输入三层全连接层获取缺陷分类，输出线缆表面图像是否有缺陷；

所述三路特征提取分支的每一个支路均包括依次连接的第一卷积层、第一池化层、第二卷积层、第二池化层；所述第一卷积层包括多个卷积子层；所述第二卷积层为ECA-Net；

S2、采用训练集对所述线缆缺陷检测网络进行训练，所述训练集为带有缺陷类别标签的线缆表面图像；训练的目标为最小化合页损失函数；

S3、采用测试集对训练后的线缆缺陷检测网络进行调优，所述测试集为带有缺陷类别标签的线缆表面图像；如准确率和召回率不符合预设的要求，则再次执行S2，进行再次训练；

S4、实时采集线缆表面图像，输入到训练好的线缆缺陷检测网络中，获取检测结果。