跨层融合的轻量化太阳能电池片缺陷分割方法

来源：电子测量技术杂志2024年第24期北京时间：

作者：陈光耀，陈田，高学海，刘军

单位：上海电机学院机械学院 上海 201306

摘要：针对当前多晶太阳能电池片表面缺陷分割中存在的细小特征无法识别、缺陷分割边界模糊和模型参数量大等问题，本文提出一种带有交叉注意力机制和残差细化模块的轻量化语义分割模型C2LA-U2-Net。首先，通过在外部解码器阶段设计了带有交叉注意力机制的C2LA模块，以提取多尺度的空间特征，减少空间信息丢失，同时捕获长程依赖关系，从而增强对细小缺陷的分割效果；其次，为应对预测中的边界模糊的问题，引入一种轻量化的二阶段残差细化模块（D-RRM），用于细粒度特征建模，以提高预测边界精度；最后，为进一步降低模型复杂度，引入幻影卷积。实验结果表明，与基线模型相比，C2LA-U2-Net模型的类别平均像素精度（MPA）、平均交并比（MIoU）、平均召回率（MRecall）和F1分数提升了3.1%、4.49%、4.39%和4.17%。同时，模型参数量和GFLOPs下降了89.77%和56.68%，推理速度提升了76.97%，证明了本文方法的有效性。

关键词：多晶太阳能电池片;缺陷分割;U2-Net;注意力机制;轻量级算法

基金资助：上海市科委地方院校能力建设项目(22010501000)资助