关键词:
钢材表面瑕疵检测
BiFormer注意力机制
NWD
CARAFE
摘要:
目的 为提高对钢材表面瑕疵的检测能力,提出一种基于改进YOLOv7的钢材表面瑕疵检测算法。方法 针对YOLOv7原模型不擅长检测小目标瑕疵的问题,对原始特征融合网络中的SPPCSPC模块,结合BiFormer注意力机制,引入动态查询感知注意力,增强网络捕捉依赖长距离上下文的能力,提高网络提取特征的能力;引入针对小目标有效的损失计算方法 NWD,避免由于边界框离散变化而引起IoU的敏感性,通过丰富微小目标对应的正样本数量,提高检测精确度。以上2种改进策略重点关注模型对小目标瑕疵的检测能力,同时使用时会影响模型对中目标瑕疵和大目标瑕疵的检测效果。为了更好地检测钢材表面大小不一的瑕疵目标,引入轻量级上采样算子CARAFE,增大上采样视野,同时根据不同实例动态生成自适应内核,均衡网络对不同尺寸目标检测能力,使模型总体检测效果达到最佳。结果 在GC10-DET数据集上,提出的改进算法与原YOLOv7算法比较,mAP@0.5提高3.1%,mAP@0.5∶0.95提高5.3%,精确度提高6.6%,召回率提高5.5%,且具有较好的实时性。结论 与主流目标检测算法和先进钢材表面瑕疵检测算法对比,提出的改进算法综合优势较好,能够高效检测钢材表面瑕疵。