PreCaCycleGAN: Perceptual Capsule Cyclic Generative Adversarial Network for Industrial Defective Sample Augmentation

计算机科学 稳健性(进化) 人工智能 一般化 模式识别(心理学) 生成对抗网络 样品(材料) 机器学习 数据挖掘 深度学习 数学 色谱法 生物化学 基因 数学分析 化学
作者
Jiaxing Yang,Wang Ke,Fengkai Luan,Yong Yin,Hu Zhang
出处
期刊:Electronics [MDPI AG]
卷期号:12 (16): 3475-3475 被引量:5
标识
DOI:10.3390/electronics12163475
摘要

Machine vision is essential for intelligent industrial manufacturing driven by Industry 4.0, especially for surface defect detection of industrial products. However, this domain is facing sparse and imbalanced defect data and poor model generalization, affecting industrial efficiency and quality. We propose a perceptual capsule cycle generative adversarial network (PreCaCycleGAN) for industrial defect sample augmentation, generating realistic and diverse defect samples from defect-free real samples. PreCaCycleGAN enhances CycleGAN with a U-Net and DenseNet-based generator to improve defect feature propagation and reuse and adds a perceptual loss function and a capsule network to improve authenticity and semantic information of generated features, enabling richer and more realistic global and detailed features of defect samples. We experiment on ten datasets, splitting each dataset into training and testing sets to evaluate model generalization across datasets. We train three defect detection models (YOLOv5, SSD, and Faster-RCNN) with original data and augmented data from PreCaCycleGAN and other state-of-the-art methods, such as CycleGAN-TSS and Tree-CycleGAN, and validate them on different datasets. Results show that PreCaCycleGAN improves detection accuracy and rate and reduces the false detection rate of detection models compared to other methods on different datasets, demonstrating its robustness and generalization under various defect conditions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI6.1应助毛毛采纳,获得10
1秒前
lzh1353730567发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
smottom应助股份回购采纳,获得10
1秒前
默问给姚老表的求助进行了留言
2秒前
2秒前
2秒前
天天快乐应助布丁采纳,获得10
3秒前
cc完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
LXYang发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
瑞rui1完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
浮生绘完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
pup_zillion完成签到,获得积分20
5秒前
大树发布了新的文献求助20
5秒前
大火炉发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
zxyyxz发布了新的文献求助10
6秒前
xiao完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
123发布了新的文献求助10
6秒前
外向凡松完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
JJ发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
阔达故事发布了新的文献求助10
8秒前
麻辣烫物发布了新的文献求助10
8秒前
张佳伟发布了新的文献求助10
8秒前
桐桐应助chall采纳,获得10
8秒前
浮生绘发布了新的文献求助10
9秒前
眼睛大凤完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5768975
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5577609
关于积分的说明 15420006
捐赠科研通 4902764
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2637914
邀请新用户注册赠送积分活动 1585802
关于科研通互助平台的介绍 1540949