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基于边界学习的食用油桶日期检测

沈世玉 杨超宇

沈世玉, 杨超宇. 基于边界学习的食用油桶日期检测[J]. 上海工程技术大学学报, 2024, 38(2): 205-211. doi: 10.12299/jsues.23-0161
引用本文: 沈世玉, 杨超宇. 基于边界学习的食用油桶日期检测[J]. 上海工程技术大学学报, 2024, 38(2): 205-211. doi: 10.12299/jsues.23-0161
SHEN Shiyu, YANG Chaoyu. Edible oil drums date detection based on boundary learning[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2024, 38(2): 205-211. doi: 10.12299/jsues.23-0161
Citation: SHEN Shiyu, YANG Chaoyu. Edible oil drums date detection based on boundary learning[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2024, 38(2): 205-211. doi: 10.12299/jsues.23-0161

基于边界学习的食用油桶日期检测

doi: 10.12299/jsues.23-0161
基金项目: 国家自然科学基金资助(61873004)
详细信息
    作者简介:

    沈世玉(1999−),男,硕士生,研究方向为智能制造技术。E-mail:2022201864@aust.edu.cn

    通讯作者:

    杨超宇(1981−),男,教授,博士,研究方向为计算机视觉,智能制造技术。E-mail:yangchy@aust.edu.cn

  • 中图分类号: TS227;TB487

Edible oil drums date detection based on boundary learning

  • 摘要: 在文本不规则形状、高反光和模糊等工业生产环境中,现有文本检测方法存在边框定位不准确以及检测形状局限于矩形框的问题。基于边界学习提出一种统一的、从宽泛到精细的检测框架,主要包括一个特征提取骨干网络、边界建议模块和迭代优化边界变换器模块。特征提取骨干网络采用ResNet网络对图片进行特征提取,由多层扩张卷积组成的边界建议模块用于生成粗略的边界框,边界变换器模块采用编码器−解码器结构,在分类图、距离场和方向场的指导下通过迭代变形逐步完善粗略的边界框。基于自测数据集进行试验,该模型在数据集上的准确率、召回率和F-measure值分别为91.56%、87.38%和89.41%,验证了本算法在食用油桶日期检测的效率和优势。
  • 图  1  模型总体框架

    Figure  1.  General framework of model

    图  2  特征提取骨干网络

    Figure  2.  Feature extraction backbone network

    图  3  边界框生成说明

    Figure  3.  Illustration of bounding box generation

    图  4  数据采集装置

    1—工业相机;2—警报灯;3—升降装置;4—物品摆放转盘;5—收纳柜。

    Figure  4.  Data acquisition device

    图  5  各方法在不同数据集的综合性能

    Figure  5.  Comprehensive performance of each method on different data sets

    图  6  试验样图

    Figure  6.  Experimental pictures

    表  1  在自测数据集上不同编码器的性能测试

    Table  1.   Performance testing of different encoders on self-collected dataset

    方法自测数据集
    Recall/%Precision/%F-measure/%FPS
    FC78.3285.0381.5411.1
    RNN81.2686.0083.5612.2
    CCN80.3584.8882.5510.9
    GCN80.3186.1283.1211.9
    本方法81.1288.0884.4614.7
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    表  2  在自测数据集上不同迭代次数的结果

    Table  2.   Results for different iterations on self-collected dataset

    方法第1次迭代第2次迭代第3次迭代
    F-measure/%FPS/(帧·s−1)F-measure/%FPS/(帧·s−1)F-measure/%FPS/(帧·s−1)
    自适应变形模块 82.24 13.7 83.33 12.8 83.97 12.1
    RNN 82.16 14.0 83.36 12.9 83.56 12.2
    CNN 82.12 13.1 82.35 11.2 82.55 10.9
    本方法 82.72 16.0 83.63 15.3 84.20 14.7
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    表  3  边界能量损失在自测数据集上的试验

    Table  3.   Boundary energy loss experiments on self-collected dataset

    方法方向场边界能量损失Recall/%Precision/%F-measure/%
    边界变换器 × × 82.3689.5685.89
    × 83.8690.8187.28
    × 84.5789.8087.13
    85.2589.8487.49
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    表  4  在自测数据集中的试验

    Table  4.   Experiments in self-collected dataset

    方法 指标PANTextFieldDRRGPCRTextBPN本方法
    Recall/%83.8075.982.3077.8080.6887.38
    Precision/%84.4087.4088.0587.6085.4091.56
    FPS30.25.212.737.8
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  • 收稿日期:  2023-07-03
  • 刊出日期:  2024-06-30

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