PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Scientific Reports· 2026Q1

Kenar birleştirme ve uyarlanabilir öğrenme kullanarak kauçuk pompa tüpünde kusur tespiti

Defect detection in rubber pump tubing using edge fusion and adaptive learning

Feng Wang, Yutian Wan, Yaoyao Li, Peng Nie ve diğerleri

Kısa özet

Kauçuk pompa tüplerinin otomatik optik denetimi için yeni bir işlem hattı, geometrik varyasyonları ve düşük kontrastlı kenar özelliklerini ayrı ayrı ele alarak kusur tespit F1 skorunu %0,9093'e (temel VGG19 için %0,8317'ye karşı) yükseltiyor.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • İki aşamalı bir işlem hattı, ilk olarak tüp görüntülerinden geometrik istatistikleri (çap, kalınlık) geri kazanarak girdiyi koşullandırır.
  • Öğrenilebilir bir kapıya sahip Artık Kenar Birleştirme Birimi, gradyan bilgisini bir artık yol aracılığıyla bir VGG19 omurgasına geri enjekte eder.
  • Kısmi dondurma ile transfer öğrenme, sınırlı örneklem boyutlarını karşılamak için VGG19 omurgasını kullanır.
  • Tam işlem hattı, 600 görüntülük bir test setinde 0,9093 F1 skoru ve 0,8733 doğruluk elde etmiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Rubber pump tubing governs the volumetric accuracy of peristaltic infusion pumps, so deviations in inner diameter or wall thickness can alter the delivered dose. Automated optical inspection of such tubing is constrained by two coupled factors: the samples themselves vary geometrically, which injects nuisance variation into the input distribution, and the diagnostic evidence is carried by thin, low-contrast edges that repeated downsampling in a convolutional network attenuates. This study addresses both factors within a single pipeline and attributes their contributions separately. A shadow-line detection procedure first recovers the inner and outer boundaries of the two tube walls from a vertical darkness profile, computes layer-wise inner diameter, outer diameter and left/right wall thickness, and uses the resulting asymmetry statistics as an explicit and interpretable data-conditioning stage. A VGG19 backbone is then augmented with a Residual Edge Fusion Unit, in which a fixed Sobel operator yields a gradient magnitude that a two-parameter learnable gate converts into a soft edge response that is re-injected into the backbone features through a residual path rather than concatenated as additional channels, and with a parameter-free adaptive average pooling head that removes the fixed input-size constraint of the original classifier. Transfer learning is applied in a partial-freeze form to accommodate the limited sample size: the first four convolutional blocks of the ImageNet-pretrained backbone are held fixed for the whole run, the deepest convolutional block is fine-tuned, the fusion unit is trained from scratch, and within the classifier only the final fully connected layer is replaced and trained while the preceding layers stay frozen. Experiments were conducted on 3000 annotated rubber pump tubing images acquired on a line-scan inspection rig. On a test partition of 600 images held out at the group level, the full pipeline attains a positive-class F1 of 0.9093 and an accuracy of 0.8733, against 0.8897 and 0.8483 for the same network without geometric screening and 0.8317 and 0.7700 for the unmodified VGG19 baseline; over five random seeds the F1 of the full pipeline is 0.9094 with a standard deviation of 0.0010, its bootstrap 95 per cent confidence interval is [0.8881, 0.9286], and a paired McNemar test separates it from the unscreened variant at p = 0.0201.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Scientific Reports, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Endüstri ve İmalat Mühendisliği

Industrial and Manufacturing EngineeringEngineering