基于迁移学习和改进ResNet50网络的织物疵点检测算法
2021-04-06罗维平陈永恒马双宝吴雨川
罗维平,徐 洋,陈永恒,周 博,马双宝,2,吴雨川,2
(1.武汉纺织大学 机械工程与自动化学院,湖北 武汉 430200;2.湖北省数字化纺织装备重点实验室 湖北 武汉 430200)
随着深度卷积神经网络的出现,织物疵点检测研究出现新的方向。稀疏连接结构分类模型(GoogLeNet)、大规模图像识别深度卷积网络(VGG)、深度残差网络(ResNet)等深度学习经典图像检测模型的出现[9-12],织物疵点检测研究也取得新的突破。文献[13]应用ResNet模型中的101网络提取织物疵点特征,再利用基于区域的快速卷积神经网络(Faster RCNN)[14]检测网络对疵点目标进行识别,取得了较高的检测准确率,但在识别速度方面实时性效果不理想;文献[15]应用支持向量机分类算法完成了织物疵点检测模型训练,解决对小样本、高纬度数据的分类问题,但需要利用GPU计算灰度共生矩阵(GLCM)特征值,计算量大成本高,在提高计算速度的同时需要降低输入图像像素大小,一定程度上减弱了的原始图像特征信息;文献[16]提出基于费舍尔(Fisher)准则的深层卷积神经网络织物疵点检测方法,在标准织物瑕疵图像数据库(TILDA)[17]织物和自建的彩色格子织物数据集上取得较好成绩,但局限于特定织物疵点检测,对纹理更为复杂和多种类疵点检测上泛化能力较差。
针对上述问题,本文提出一种基于迁移学习和改进的ResNet50网络织物疵点检测算法,通过改进ResNet50网络的残差模块,利用在大规模分层图像数据库(ImageNet)[18]上预训练的权重参数进行迁移学习,训练得到一个疵点识别模型,通过实验表明该模型具有良好的泛化能力,能够精准快速识别正常织物和7类疵点织物。……
