融合MobileNetv3与Transformer的钢板缺陷实时检测算法

来源：计算机集成制造系统杂志2023年第12期北京时间：

作者：张林, 谢刚, 谢新林, 张涛源

单位：1.太原科技大学电子信息工程学院2.先进控制与装备智能化山西省重点实验室

摘要：钢板表面的缺陷检测是分析和判断钢板质量的基础和关键。针对钢板表面龟裂等小缺陷检测效率低、精度差的问题,提出一种融合Transformer的钢板表面缺陷实时检测算法。首先,融合协调注意力(CA)模块以及最大动态转移(DY)激活函数构建CA-Bneck模块,提高缺陷特征的表示能力;其次,将MobileNetV3、CA-Bneck以及Transformer编码模块相融合,构建一种新的主干特征提取网络MobileNetV3-CATr,用于减轻模型的复杂度;最后,提出一种BiFPN-Lite模块,使得模型复杂度不增加的条件下融合更多缺陷特征;并通过YOLO Head输出缺陷的信息。在热轧钢公开数据集NEU-DET上实验结果表明,所提算法在性能和速度之间取得了平衡,mAP值相较于YOLOv4提升了5.96%,速度达到了20.1FPS,能够有效地完成钢板表面缺陷的实时和高精度检测。

关键词：机器视觉,缺陷检测,MobileNetv3网络,Transformer模块

基金资助：山西省重点研发计划资助项目(202102020101005);山西省自然科学基金资助项目(202103021224056);山西省回国留学人员科研资助项目(2021-046);山西省研究生优秀创新项目(2022Y694)。