이중 주파수 영역 강화 및 동적 커널 안내 기반 DFD-DETR 강재 표면 결함 검출

JING Tianchi ,  

SUN Xiaoming ,  

HAO Liang ,  

XU Kaige ,  

CHEN Yan ,  

HAN Yongqi ,  

LIU Yang ,  

摘要

복잡한 배경 간섭으로 인해 저대비 결함 특징의 표현이 어려운 강철 표면 결함 검출과 다중 스케일 특징 융합 과정에서 국부 세부 정보가 손실되기 쉬운 문제를 해결하기 위해, 이중 주파수 영역 강화와 동적 커널 안내를 융합한 개선된 검출 프레임워크 DFD-DETR을 제안한다. 먼저, 압연 텍스처 등 저주파 배경이 결함 가장자리 특징에 미치는 간섭을 해결하기 위해 이중 주파수 영역 강화 모듈(Dual-Frequency Domain Enhancement, DFE)을 설계하였다. 이 모듈은 전방 고역 통과 필터링과 후방 스펙트럼 게이팅으로 구성되며, 전자는 고정된 고역 응답을 통해 압연 텍스처 등 저주파 배경 정보를 억제하고, 후자는 학습 가능한 스펙트럼 게이팅을 이용해 융합된 주파수 영역 특징을 적응적으로 재보정하여 미약한 결함의 가장자리 응답을 강화한다. 이어서 전통적 특징 융합 과정에서 얕은 층 세부 정보가 깊은 층 의미론에 덮이는 어려움을 일정 부분 극복하기 위해 동적 커널 안내 모듈(Dynamic Kernel Guidance, DKG)을 제안하였다. 깊은 의미론적 특징을 활용해 공간 적응형 동적 합성곱 커널을 생성하고, 얕은 층의 고해상도 특징을 지역적으로 안내 융합하여 다중 스케일 결함의 구조 표현 능력을 향상시킨다. NEU-DET 및 GC10-DET 데이터셋에서의 실험 결과, 본 방법은 mAP@0.5가 각각 80.8%와 73.4%에 도달했으며, 기본 RF-DETR과 비교해 복잡한 배경에서 저대비 및 다중 스케일 결함 검출 작업에서 더 우수한 검출 결과를 보였고, 우수한 검출 성능과 일정한 일반화 능력을 갖는다.

关键词

강철 표면;결함 검출;RF-DETR;주파수 영역 강화;다중 스케일 특징 융합

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