(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211174874.X (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 北京科技大 学 地址 100083 北京市海淀区学院路3 0号 申请人 北京科技大 学设计研究院有限公司 (72)发明人 郭强　武子譞　李东江　肖雄　 张飞　宗胜悦　裴红平　张浩　 杜利永　 (74)专利代理 机构 北京金智普华知识产权代理 有限公司 1 1401 专利代理师 岳野 (51)Int.Cl. G01N 21/88(2006.01) G06T 7/00(2017.01) G06V 10/764(2022.01)G06V 10/774(2022.01) G06V 10/80(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种镀锡钢板表面周期缺陷的判定方法 (57)摘要 本发明提供一种镀锡钢板表面周期缺陷的 判定方法， 属于镀层钢板表面质量检测领域。 本 发明的方法包括： 获取镀锡钢板原图进行缺陷类 型与位置标注； 对标注样本进行有监督数据增强 形成数据集； 利用改进 的YOLOv5s卷积神经网络 模型以半监督学习的方式扩充数据集； 使用扩充 数据集完成对改进的YOL Ov5s卷积神经网络模型 的训练并检测待测镀锡钢板缺； 检测到三个连续 同类缺陷计算中心间距并定义潜在周期； 在规定 范围内找到符合位置和数目要求的同类缺陷完 成周期性的判定。 本发明提出改进的YOLOv5s算 法进行镀锡钢板缺陷检测， 具有检测识别准、 运 行速度快、 部署成本低的优点。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115541592 A 2022.12.30 CN 115541592 A 1.一种镀锡钢板表面周期缺陷的判定方法， 其特 征在于， 包括： (1)获取镀锡钢板原图进行缺陷类型与位置标注， 获得 标注样本； (2)对所述标注样本进行有监 督数据增强， 形成数据集； (3)利用改进的YOLOv5s卷积神经网络模型以半监督学习的方式扩充所述数据 集， 获得 扩充数据集； (4)使用所述扩充数据集完成对改进的YOLOv5s卷积神经网络模型的训练并检测待测 镀锡钢板缺陷； (5)检测到三个连续同类缺陷， 计算相邻缺陷的中心间距并定义潜在周期； (6)在规定范围内找到符合 位置和数目要求的同类缺陷， 完成周期性的判定 。 2.根据权利要求1所述一种镀锡钢板表面周期缺陷的判定方法， 其特征在于， 在步骤 (1)具体为： 使用图像传感器采集获取镀锡钢板原图； 所述图像传感器选用线扫描CCD相机 或线扫描CMOS相机； 成像方式选择明场 成像或中间场 成像； 成像相机的触发方式选择利用 编码器产生脉冲信号的外触发方式或利用灰度值判断的内触发方式来获取镀锡钢板的图 像； 对获得的镀锡钢板原图上的各类缺陷进行类别名称与缺陷位置的标注。 3.根据权利要求1所述一种镀锡钢板表面周期缺陷的判定方法， 其特征在于， 步骤(2) 中， 有监督的数据增强方法包括几何变换类和颜色变换类； 所述几何变换类包括翻转、 裁剪 和缩放中的任意一种或多种， 所述颜色变换类包括噪声、 模糊和随机擦除中的任意一种或 多种。 4.根据权利要求1所述一种镀锡钢板表面周期缺陷的判定方法， 其特征在于， 步骤(3) 中， 所述改进的YOLOv5s卷积神经网络模型包括Backbo ne、 Neck和Head三部分： Backbone部分用于提取图像的特征， Backbone部分使用CSPD arkNet作为主干网络， 包 括Focus模块、 CS P模块和S PP模块； Neck部分用于提高网络对不同尺度目标的检测能力， Neck部分包括ResCBAM模块， ResCBAM模块包 含1*1卷积层和带有残差结构的注意力机制模型； Neck部分在三个不同尺度的特征图上使用CSP模块， 整合高维语义特征与低维细节特 征； Head部分用于分类与定位， Head部分包含了一个卷积层， 获得最终的预测结果， 即缺陷 的类别和位置； 所述改进的YOLOv5s卷积神经网络模型采用的激活函数为Si LU。 5.根据权利要求1所述一种镀锡钢板表面周期缺陷的判定方法， 其特征在于， 步骤(5) 具体为： 在三个连续出现的同类缺陷中， 设第 一缺陷与第 二缺陷的中心距离为m， 第 二缺陷与第 三缺陷的中心 距离为n， 中心距离m和中心 距离n的差值 为k， 设定的允许误差为 δ， 则有： k＝m‑n 若k＜ δ， 则定义潜在的周期长度t为中心 距离m与中心 距离n的均值， 即 t＝(m+n)/2。 6.根据权利要求1所述一种镀锡钢板表面周期缺陷的判定方法， 其特征在于， 步骤(6) 具体为： 如果在第一缺陷之前的2t长度范围内和在第三缺陷之后的2t长度范围内找到2 ‑4 个同类缺陷， 定义找到的缺陷的中心到第一缺陷的中心距离分别为m1…mn(2≤n≤4)， 允许权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115541592 A 2的误差为θ， 若 st.mi mod t＜ θ 且mj mod t＜ θ 其中， i,j取1 …n间的整数； st.意 为使得； mod为取余； 则定义找到的缺陷为周期缺陷， 潜在周期t即成为确定周期T。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115541592 A 3