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改进YOLOV3算法在零件识别中的应用

宋栓军 侯中原 王启宇 倪奕棋 黄乾玮

宋栓军, 侯中原, 王启宇, 倪奕棋, 黄乾玮. 改进YOLOV3算法在零件识别中的应用[J]. 机械科学与技术, 2022, 41(10): 1608-1614. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200486
引用本文: 宋栓军, 侯中原, 王启宇, 倪奕棋, 黄乾玮. 改进YOLOV3算法在零件识别中的应用[J]. 机械科学与技术, 2022, 41(10): 1608-1614. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200486
SONG Shuanjun, HOU Zhongyuan, WANG Qiyu, NI Yiqi, HUANG Qianwei. Application of Improved YOLOV3 Algorithm in Part Recognition[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2022, 41(10): 1608-1614. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200486
Citation: SONG Shuanjun, HOU Zhongyuan, WANG Qiyu, NI Yiqi, HUANG Qianwei. Application of Improved YOLOV3 Algorithm in Part Recognition[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2022, 41(10): 1608-1614. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200486

改进YOLOV3算法在零件识别中的应用

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200486
基金项目: 

国家自然科学基金青年科学基金项目 61701384

西安市科技计划先进制造业技术攻关项目 21XJZZ0016

详细信息
    作者简介:

    宋栓军(1974-), 副教授, 博士, 研究方向为生产系统优化、机器视觉, songshuanjun@126.com

  • 中图分类号: TP273.5

Application of Improved YOLOV3 Algorithm in Part Recognition

  • 摘要: 针对工业生产中小型零件存在漏检及识别率不高等问题,结合深度学习基本理论,提出一种改进YOLOV3网络的零件目标识别算法。该算法首先在零件特征融合结构信息中增加了一个特征尺度,进一步融合深层网络与浅层网络的特征信息,以便更好融合零件的位置信息和语义信息。为克服YOLOV3算法中使用K-means聚类对初值不稳定的缺点,根据不同零件类别宽高比,采用K-means++算法对Anchor框重新进行了聚类。最后,在自制常见的六种零件的数据集上,通过实验对该算法进行了验证。结果表明,所提出的改进算法识别效果优于YOLOV3识别效果,在目标识别检测中具有准确率高的优势。
  • 图  1  YOLOV3网络结构

    图  2  原始FPN结构与本文提出的FPN结构

    图  3  改进的YOLOV3网络结构

    图  4  采集数据集部分样本

    图  5  零件标注状况

    图  6  检测效果对比图

    图  7  改进YOLOV3与原YOLOV3方法检测效果

    表  1  环境配置表

    名称 相关配置
    CPU Inter® i5-9300H
    内存 8G
    GPU NVIDIA GTX1650
    GPU加速库 CUDA10.2 cuDNN7.6
    操作系统 Windows10
    数据处理 Python3.7 pytorch1.5 opencv4.2
    下载: 导出CSV

    表  2  相关训练参数

    参数名 设定值
    Weight-decay 0.000 5
    Momentum 0.9
    learnrate 0.001
    Batch-size 16
    Step-size 30
    gamma 0.1
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-18
  • 刊出日期:  2022-10-25

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