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Foreign object detection in pharmaceutical visible-light images using feature difference enhancement and residual distillation network

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成果类型:
期刊论文
作者:
刘优武;张辉;孔森林;陶岩;李冲
作者机构:
School of Electrical and Information Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha, 410114, China
School of Robotics, Hunan University, Changsha, 410012, China
Truking Technology Limited, Changsha, 410600, China
[刘优武; 陶岩; 孔森林] 长沙理工大学电气与信息工程学院
[张辉] 湖南大学机器人学院
语种:
中文
关键词:
医药;异物;轻量化;深度学习;蒸馏;特征差异;上采样;灯检
期刊:
智能系统学报
ISSN:
1673-4785
年:
2025
卷:
20
期:
1
页码:
118-127
机构署名:
本校为第一机构
院系归属:
电气与信息工程学院
摘要:
医药中的异物通常形态微弱,导致轻量化算法无法准确检测,而高精度算法通常实时性差。为兼顾医药异物检测的实时性与准确性,提出了一种深度学习蒸馏算法,能够快速、准确地检测药液图像中的异物。首先,在教师网络中引入基于语义特征的上采样方法,增强了教师网络与学生网络之间的特征差异。同时,在学生网络的训练图像中加入随机噪声,提高了在高干扰场景下的鲁棒性。为验证算法的有效性,在灯检设备采集了药液异物数据集并进行了对比实验,蒸馏后平均精度提升了4.1百分点,每秒帧数达到了65,优于目前已有的先进方法。最后,在天池酒液数据集进行拓展实验,检测的平均精度提升了3.9百分点,...
摘要(英文):
Foreign objects in pharmaceuticals are typically small, which causes difficulty for lightweight algorithms to detect them accurately, while high-performance algorithms often struggle with real-time capability. To balance real-time performance and accuracy, a deep learning distillation algorithm is proposed for the precise and rapid detection of foreign objects in pharmaceutical liquid images. The teacher network incorporates a semantic feature-based upsampling method to enhance the feature disparity between teacher and student networks. In addi...

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