组合机床与自动化加工技术2024,Issue(10) :160-165,170.DOI:10.13462/j.cnki.mmtamt.2024.10.032

基于YOLOv5和ConvNext的钢铁表面缺陷检测研究

Research on Steel Surface Defect Detection Based on YOLOv5 and ConvNext

李强强 皋军 邵星 王翠香
组合机床与自动化加工技术2024,Issue(10) :160-165,170.DOI:10.13462/j.cnki.mmtamt.2024.10.032

基于YOLOv5和ConvNext的钢铁表面缺陷检测研究

Research on Steel Surface Defect Detection Based on YOLOv5 and ConvNext

李强强 1皋军 2邵星 2王翠香2
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作者信息

  • 1. 盐城工学院 机械工程学院,盐城 224000;盐城工学院 信息工程学院,盐城 224000
  • 2. 盐城工学院 信息工程学院,盐城 224000
  • 折叠

摘要

为解决工业钢铁表面缺陷检测速度慢、准确度低问题,提出一种基于改进YOLOv5 网络的检测方法.在YOLOv5 网络的FPN特征金字塔模块中加入ECANet模块,以提高检测精度;利用K-Means算法在NEU-DET数据集上重新聚类,生成3 组新的先验框,降低网络损失;针对钢铁缺陷的小目标特征,将ConvNext网络应用到YOLOv5 的主干网络中,用ConvNext网络提取小目标缺陷特征,增强模型学习能力.实验结果表明,改进后的YOLOv5 模型与原YOLOv5 模型相比,mAP提升了3.84%,平均检测速率为36.9 frame/s,能够做到快速和准确的检测,满足实际应用需求.

Abstract

In order to solve the problem of slow speed and low accuracy of surface defect detection of indus-trial steel,a detection method based on improved YOLOv5 network was proposed.The ECANet module is added to the FPN feature pyramid module of YOLOv5 network to improve detection precision;The K-Means algorithm is used to recluster the NEU-DET data set,generate three new sets of prior boxes,and reduce the network loss;Aiming at the small target features of steel defects,ConvNext network is applied to the back-bone network of YOLOv5,and ConvNext network is used to extract the small target defect features and en-hance the model learning ability.The experimental results show that compared with the original YOLOv5 model,the map of the improved YOLOv5 model is increased by 3.84%,and the average detection rate is 36.9 frame/s,which can achieve fast and accurate detection and meet the practical application requirements.

关键词

缺陷检测/K-Means算法/ConvNext/ECANet/YOLO

Key words

defect detection/K-Means algorithm/ConvNext/ECANet/YOLO

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基金项目

国家自然科学基金项目(62076215)

国家自然科学基金项目(61502411)

教育部新一代信息技术创新项目(2020ITA02057)

盐城工学院研究生科研与实践创新计划项目(SJCX22_XZ035)

盐城工学院研究生科研与实践创新计划项目(SJCX22_XY061)

出版年

2024
组合机床与自动化加工技术
大连组合机床研究所 中国机械工程学会生产工程分会

组合机床与自动化加工技术

CSTPCD北大核心
影响因子:0.671
ISSN:1001-2265
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