基于HPDE-YOLO的钢材表面缺陷检测算法

冯迎宾, 刘文泽

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沈阳理工大学学报 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (01) : 31-38.

基于HPDE-YOLO的钢材表面缺陷检测算法

  • 冯迎宾, 刘文泽
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摘要

针对钢材表面缺陷检测算法精度低、计算量大等问题,提出一种基于YOLOv8n的检测算法HPDE-YOLO(high-level path aggregation dynamic efficient network-YOLO)。首先,引入高效多尺度注意力(efficient multi-scale attention, EMA)机制,与主干部分的C2f融合,增强特征提取能力,并采用C2f-Faster结构提高模型计算速度;其次,提出一种高级筛选双向特征融合金字塔与路径聚合网络(high-level screening-feature bidirectional fusion pyramid and path aggregation network, HS-FPAN),在多个尺度上同时增强语义特征,有效提升模型对细节的捕捉能力;最后,融合动态上采样模块DySample,进一步提升模型检测速度。在NEU-DET数据集上的实验结果表明,相较YOLOv8n模型,HPDE-YOLO模型检测的平均精度均值mAP@0.5达到84.2%,提升了5.7个百分点,裂纹类缺陷检测的平均精度均值mAP提升了26.88个百分点,参数量减少了45%,浮点运算量减少了32%。HPDE-YOLO模型在满足轻量化的同时能够有效提升钢材表面缺陷检测的精度,且易于移动端部署,满足工业生产需求。

关键词

YOLOv8n / 缺陷检测 / 轻量化 / 特征融合 / DySample

中图分类号

TP391.41 / TG115

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冯迎宾, 刘文泽. 基于HPDE-YOLO的钢材表面缺陷检测算法. 沈阳理工大学学报. 2025, 44(01): 31-38

基金

辽宁省教育厅高等学校基本科研项目(LJKMZ20220614); 辽宁省属本科高校基本科研业务费专项资金资助项目

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