Dergiler / Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji / 2021 / Cilt: 9 - Sayı: 4

Yüzey Hata Tespiti için Sonuç Ağırlıklandırma Tabanlı Resnet Öznitelik Piramit Ağ Mimarisi

Result Weighting-Based Resnet Feature Pyramid Network Architecture for Surface Defect Detection

Sayfa
760–772
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bu sonuçlar, önerilen SA-RÖPA modelinin diğer son teknoloji modellerine göre daha başarılı olduğunu göstermiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Yüzey hata tespiti, imalat sistemlerinde yüksek kalitede ürün sağlanması açısından oldukça önemlidir.
📊
Temel Bulgular & Veri:İnsan gözetimi altında yapılan manuel denetimlerin aksine, otomatik yüzey hatası tespiti hem verimli hem de yüksek doğruluktadır.
💡
Sonuç & Katkı:Bu sonuçlar, önerilen SA-RÖPA modelinin diğer son teknoloji modellerine göre daha başarılı olduğunu göstermiştir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Yüzey Hata Tespiti · Öznitelik Piramit Ağı · Evrişimsel Sinir Ağı

Özet

Yüzey hata tespiti, imalat sistemlerinde yüksek kalitede ürün sağlanması açısından oldukça önemlidir. İnsan gözetimi altında yapılan manuel denetimlerin aksine, otomatik yüzey hatası tespiti hem verimli hem de yüksek doğruluktadır. Bu çalışmada piksel seviyesinde otomatik yüzey hata tespiti için Sonuç Ağırlıklandırma tabanlı Resnet Öznitelik Piramit Ağ (SA-RÖPA) modeli geliştirilmiştir. Önerilen modelin ilk aşamasında, önceden eğitilmiş Resnet50 ağı kullanılmış ve bu ağının farklı seviyelerinden öznitelik haritaları çıkartılmıştır. İkinci aşamada, hata tespitinde önemli bilgileri hiyerarşik olarak paylaşmak için bu öznitelik haritalarına Öznitelik Piramit Modeli uygulanmıştır. Üçüncü aşamada, bu öznitelik haritaları kullanılarak 4 farklı hata tespit sonucu elde edilmiştir. Son aşamada, geliştirilen Sonuç Ağırlıklandırma (SA) modülü kullanılarak elde edilen 4 farklı sonuç etkili bir şekilde birleştirilmiştir. Önerilen SA-RÖPA modeli, hata tespit çalışmalarında yaygın olarak kullanılan MT, MVTex-Doku ve AITEX veri kümeleri ile test edilmiştir. Deneysel çalışmalarda, önerilen model kullanılarak MT, MVTex-Doku ve AITEX veri kümeleri için elde edilen mIoU değeri, sırayla %79,92, %76,37 ve %82,72 olarak hesaplanmıştır. Bu sonuçlar, önerilen SA-RÖPA modelinin diğer son teknoloji modellerine göre daha başarılı olduğunu göstermiştir.

Abstract

Surface defect detection is very important in manufacturing systems to ensure high quality products. Unlike manual inspections under human supervision, automatic surface defect detection is both efficient and highly accurate. In this study, a Result Weighting-based Resnet Feature Pyramid Network (SA-RÖPA) model has been developed for automatic pixel-level surface defect detection. In the first stage of the proposed model, the pre-trained Resnet50 network was used, and feature maps were extracted from the different levels of this network. In the second stage, Feature Pyramid Model was applied to these feature maps in order to hierarchically share important information in defect detection. In the third stage, 4 different error detection results were obtained by using these feature maps. In the last stage, four different results obtained using the developed Result Weighting (SA) module were effectively combined. The proposed SA-ROPA model has been tested with MT, MVTex-Doku, and AITEX datasets, which are widely used in defect detection studies. In experimental studies, the mIoU value obtained for the MT and AITEX datasets using the proposed model was calculated as 79.92%, 76.37%, and 82.72%, respectively. These results have shown that the proposed SA- ROPA model is more successful than other state-of-the-art models.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

TÜRKOĞLU, M., ÜZEN, H., HANBAY, D. (2022). Yüzey Hata Tespiti için Sonuç Ağırlıklandırma Tabanlı Resnet Öznitelik Piramit Ağ Mimarisi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, Cilt: 9 - Sayı: 4, 760–772. https://ajindex.com/articles/521704

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (12)

  1. D. Zhang, K. Song, J. Xu, Y. He, M. Niu, and Y. Yan, “MCnet: Multiple Context Information Segmentation Network of No-Service Rail Surface Defects,” IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 70, 2021, doi: 10.1109/TIM.2020.3040890
  2. H. Uzen, M. Turkoglu, and D. Hanbay, “Texture defect classification with multiple pooling and filter ensemble based on deep neural network,” Expert Systems with Applications, vol. 175, p. 114838, Aug. 2021, doi: 10.1016/j.eswa.2021.114838
  3. K. Hanbay, M. F. Talu, and Ö. F. Özgüven, “Fabric defect detection systems and methods—A systematic literature review,” Optik, vol. 127, no. 24, pp. 11960–11973, Dec. 2016, doi: 10.1016/j.ijleo.2016.09.110
  4. H. Dong, K. Song, Y. He, J. Xu, Y. Yan, and Q. Meng, “PGA-Net: Pyramid Feature Fusion and Global Context Attention Network for Automated Surface Defect Detection,” IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 16, no. 12, pp. 7448–7458, Dec. 2020, doi: 10.1109/TII.2019.2958826
  5. J. Cao, G. Yang, and X. Yang, “A Pixel-Level Segmentation Convolutional Neural Network Based on Deep Feature Fusion for Surface Defect Detection,” IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 70, 2021, doi: 10.1109/TIM.2020.3033726
  6. H. Y. T. Ngan, G. K. H. Pang, and N. H. C. Yung, “Automated fabric defect detection-A review,” Image and Vision Computing, vol. 29, no
  7. Elsevier Ltd, pp. 442–458, Jun. 01, 2011. doi: 10.1016/j.imavis.2011.02.002
  8. X. Xie, A Review of Recent Advances in Surface Defect Detection using Texture analysis Techniques Figure 1: Example defects on different types of surfaces-from left: Steel, vol. 7, no. 3. 2008, pp. 1–22. Accessed: Jan. 08, 2021. [Online]. Available:
  9. G. Song, K. Song, and Y. Yan, “EDRNet: Encoder-Decoder Residual Network for Salient Object Detection of Strip Steel Surface Defects,” IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 69, no. 12, pp. 9709–9719, Dec. 2020, doi: 10.1109/TIM.2020.3002277
  10. P. M. Bhatt et al., “Image-Based Surface Defect Detection Using Deep Learning: A Review,” Journal of Computing and Information Science in Engineering, vol. 21, no
  11. American Society of Mechanical Engineers (ASME), Aug. 01, 2021. doi: 10.1115/1.4049535
  12. H. Firat, “3B ESA Tabanlı ResNet50 Kullanılarak Hiperspektral Görüntülerin Sınıflandırılması Classification of Hyperspectral Images Using 3D CNN Based ResNet50,” 2021 29th Signal Processing and