基于正则极限学习机的鞋面缺陷图像识别方法研究
2021-03-29陈耀东邓三鹏佘明辉白晋红陈辉煌
机器人技术与应用 2021年6期
陈耀东 邓三鹏* 佘明辉 白晋红 陈辉煌
(1 天津职业技术师范大学机器人及智能装备研究院,天津,300222;2 天津市智能机器人技术及应用企业重点实验室,天津,300352;3 湄洲湾职业技术学院,福建莆田,351119)
0 引言
当前,制鞋企业在鞋面质量检测时通常采用人工检测[1],存在劳动强度大、效率低等问题。人工测量时,还易因个体差异造成检测误差,合格率降低。因此,将机器视觉技术引入鞋面检测过程,可大大提高生产的效率和检测精度,降低工人的负担和企业生产成本。
机器视觉技术可实现对鞋面特征点域进行分割,确定鞋面缺陷轮廓,通过多特征值提取,进行相应的缺陷识别。其中,特征值常用识别算法主要包括:
1)支持向量机特征识别法[2];山东理工大学的崔欣团队通过对玉米种粒破损的16 个特征值进行支持向量机的算法训练,结果达到了识别的精度要求,但在计算上花费大量的时间造成训练数据结果极其不稳定。
2)极限学习算法识别[3];重庆大学的王见团队对棉花的数据集特征提取,利用极限学习算法(ELM)对棉花进行识别,达到了模型识别的利用率,但基本的ELM算法容易过拟合或不太稳定。
因此,考虑到训练时间和算法拟合的稳定性,本文引入正则极限学习算法(RELM),通过添加惩罚因子(套索法[4])或惩罚因子(山脊回归[5])来克服上述问题。
RELM 算法[6]可以利用或惩罚得到稀疏的或稳定的解,并利用弹性网络惩罚修剪神经网络的结构。本文将机器学习中的RELM 算法模型运用到鞋面缺陷检测中,对特征值进行训练识别,为制鞋企业实现自动化缺陷检测奠定了基础。……
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