缺陷的定义
有监督方法:利用标记了标签(包括类别、矩形框或逐像素等)的缺陷图像输入到网络中进行训练。此时缺陷意味着标记过的区域或者图像。
无监督方法:将正常无缺陷的样本进行学习,学习正常区域的特征,网络检测异常的区域。
缺陷检测任务
缺陷分类:分类出缺陷的类别(如异色、空洞、经线)。
缺陷定位:不仅需要获取缺陷的类别,还需要标注出缺陷的位置。
缺陷分割:将缺陷逐像素从背景中分割出来。
表面缺陷检测的几种方法
基于传统机理的表面缺陷检测方法
涡流检测:
原理:基于电磁感应原理,适用于导电材料的表面及近表面检测。
特点:非接触式检测,检测速度快,灵敏度高,但对被测物的表面状态要求较高。
交流电磁场检测:
原理:基于电磁感应原理,利用电磁场在不需接触样本表面的状况下检测出表面裂纹的长度及深度。
特点:无接触检测,表面要求低,可穿透涂层,主要用于海洋钻井平台等水下结构物的表面缺陷检测。
漏磁检测:
原理:在磁化装置的作用下将被测产品磁化至饱和状态,通过磁敏探头检测泄漏的磁力线,推算出被测物上的缺陷形态。
特点:适用于铁磁性材料,能够直观地显示缺陷的形状、位置和尺寸。
激光超声检测:
原理:利用激光产生超声波,通过检测超声波的传播特性来检测缺陷。
特点:非接触式检测,适用于多种材料,但设备复杂,成本较高。
基于机器视觉的表面缺陷检测方法
分类网络:
原理:利用卷积神经网络(CNN)的强大特征提取能力,对缺陷进行分类。
特点:常用网络结构包括AlexNet、VGG、ResNet等,适用于多种类型的表面缺陷分类。
检测网络:
原理:基于深度学习的目标检测方法,如Faster R-CNN、SSD、YOLO等,用于缺陷的精确定位和分类。
特点:两阶段网络(如Faster R-CNN)和一阶段网络(如SSD、YOLO)各有优势,适用于不同场景的缺陷检测。
分割网络:
原理:利用深度学习的分割网络,如U-Net、Mask R-CNN等,将缺陷逐像素从背景中分割出来。
特点:适用于需要高精度缺陷分割的场景,如精密电子元件、光学元件等。
其他方法
目视检查法:
原理:通过人眼观察进行缺陷检测,适用于简单、直观的缺陷检查。
特点:成本低,但主观性强,容易受操作者经验影响。
照明检测法:
原理:通过特定的照明方式增强缺陷的可见性,适用于透明或半透明材料的表面缺陷检测。
特点:简单有效,但适用范围有限。
摄像检测法:
原理:利用摄像头拍摄图像,通过图像处理技术进行缺陷检测。
特点:自动化程度高,适用于大规模生产中的缺陷检测。
红外热像检测法:
原理:通过红外热像仪检测材料表面的温度分布,识别缺陷。
特点:适用于检测内部缺陷,但设备成本较高。
激光检测法:
原理:利用激光扫描表面,通过检测反射光的特性来识别缺陷。
特点:非接触式检测,适用于高精度要求的场合。
以上是表面缺陷检测的几种主要方法,每种方法都有其适用范围和优缺点,实际应用中可以根据具体需求选择合适的方法。