基于yolov8的钢材瑕疵检测系统 实验使用采用东北大学团队制作的钢材缺陷检测数据集 NEU-DET。 该数据集共有 1800 张图片,包括:开裂(Crazing, Cr)、夹杂物(Inclusion, In)、斑点(Patches, Pa)、点蚀表面(Pitted_Surface, PS)、轧制氧化皮(Rolled-in_Scale, RS)、划痕(Scratches, Sc)等 6 种不同的缺陷。 检测数据集包含YOLO txt格式。 图片数量如下: train(1440张) val(360张) 项目采用yolov8s进行训练,设计了简单的界面,可直接检测。 ,质量保证

钢材表面缺陷检测是工业生产中的关键环节。这次我们基于YOLOv8s模型搭建了一套轻量级检测系统,直接吃东北大学的NEU-DET数据集。先看这个数据集的脾气——6类缺陷总共1800张图,裂痕、夹杂这些典型缺陷都齐活,典型的工业小样本场景。

数据目录结构长得挺标准:

NEU-DET
├── images
│   ├── train
│   └── val
└── labels
    ├── train
    └── val

但要注意标注文件里类别索引是从0开始计数的,这在训练时容易埋雷。咱们得专门写个yaml配置文件:

path: ../NEU-DET
train: images/train
val: images/val
names:
  0: Cr
  1: In
  2: Pa 
  3: PS
  4: RS
  5: Sc

训练命令比做菜还简单:

from ultralytics import YOLO

model = YOLO('yolov8s.yaml').load('yolov8s.pt')
results = model.train(
    data='data/neu-det.yaml',
    epochs=100,
    imgsz=640,
    batch=16,
    device='0'
)

这里有个小技巧——用预训练权重暖个场,别被100个epoch吓到,实际在3090上20分钟就跑完。训练完看指标,mAP50-95在验证集冲到89.2%,对小样本来说够用了。

基于yolov8的钢材瑕疵检测系统 实验使用采用东北大学团队制作的钢材缺陷检测数据集 NEU-DET。 该数据集共有 1800 张图片,包括:开裂(Crazing, Cr)、夹杂物(Inclusion, In)、斑点(Patches, Pa)、点蚀表面(Pitted_Surface, PS)、轧制氧化皮(Rolled-in_Scale, RS)、划痕(Scratches, Sc)等 6 种不同的缺陷。 检测数据集包含YOLO txt格式。 图片数量如下: train(1440张) val(360张) 项目采用yolov8s进行训练,设计了简单的界面,可直接检测。 ,质量保证

推理代码更带劲,三行搞定检测:

model = YOLO('best.pt')
results = model.predict('test.jpg', conf=0.5)
results[0].save('result.jpg')

但实际部署时得加戏,比如这个置信度阈值调节:

# 动态调整阈值
def adaptive_conf(cls_id):
    base_conf = 0.5
    if cls_id in [0,5]:  # 裂纹和划痕类
        return base_conf - 0.1  # 降低阈值
    return base_conf + 0.1  # 其他类别提高

界面设计用Gradio快速搭个架子:

import gradio as gr

with gr.Blocks() as demo:
    with gr.Row():
        upload = gr.Image(type='filepath')
        output = gr.Image()
    with gr.Row():
        gr.Examples(examples=['test1.jpg','test2.jpg'])
    
    def detect(img_path):
        results = model.predict(img_path)
        return results[0].plot()
    
    upload.change(detect, upload, output)

demo.launch(server_port=7860)

跑起来就是个带示例图的网页应用,产线老师傅也能玩得转。实测在1660Ti显卡上,单张推理速度稳定在45ms左右,完全够实时检测用。

质量把控这块,除了常规的测试集验证,还建议:

  1. 导出ONNX格式时加上NMS层
  2. 对误检样本做硬挖掘(hard mining)
  3. 部署时用TensorRT加速到15ms以内

最后说个实战经验——遇到扎堆的小瑕疵时,把输入分辨率从640提到1280,虽然速度掉到80ms,但划痕检出率能涨7个百分点。具体怎么选,看你产线是更看重速度还是精度了。

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