基于轻量化卷积块注意力Transformer的表面缺陷检测算法

来源：南京信息工程大学学报·自然科学版杂志2025年第5期北京时间：

作者：孙文赟，刘梓麟

单位：孙文赟,南京信息工程大学 人工智能学院, 南京, 210044,刘梓麟,南京信息工程大学 计算机学院, 南京, 210044

摘要：针对缺陷语义分割任务中缺陷与背景差异小以及同类缺陷间差异大的问题,本文提出一种基于轻量化卷积块注意力Transformer的表面缺陷检测算法(LCBAFormer),旨在提高不同类型缺陷的分割准确率.首先,设计轻量化卷积块注意力模块LCBAM,通过结合通道注意力模块和空间注意力模块,提取有效的通道信息和空间信息,使模型更专注于局部缺陷特征信息,增强不同缺陷间的特征差异,减少同类缺陷间的差异.其次,提出轻量化的语义注入模块SIM,以逐步融合多尺度特征信息,提升网络对不同缺陷的定位和区分能力.在NEU-Seg钢带缺陷数据集和MT-Defect磁瓦缺陷数据集上的实验结果表明:本文提出的算法平均交并比(mIoU)分别为84.75％和79.46％;平均召回率(mRec)分别为92.29％和87.50％;平均F1分数(mF1)分别为91.52％和88.08％;算法的计算复杂度较低,每秒10亿次浮点运算次数(GFLOPs)分别为1.03和2.65.与主流算法相比,本文方法在参数量和检测性能上做到了较好的平衡,具有更小的参数量和更好的分割结果.

关键词：表面缺陷检测;语义分割;轻量级;SegFormer

基金资助：国家自然科学基金青年科学基金(61702340)