为解决传统分割模型在复杂背景干扰或齿轮细微缺陷区域的处理中,仍面临特征表达能力有限和鲁棒性不足的问题,本文提出一种基于多尺度特征融合与分块注意力的分割网络,以提升齿轮视觉特征的表征能力与细小缺陷的检测性能。首先,采用多尺度特征增强模块替代UNet编码器中的标准下采样模块,通过并行多分支卷积结构协同提取多尺度、多方向特征,增强对局部细节与全局上下文的感知能力;其次,在下采样后引入分块特征聚焦模块,利用分块多头注意力机制对局部区域进行独立分析,显著提升模型对微小缺陷和局部纹理差异的敏感性;最后,设计加权联合损失函数,结合Dice损失、BCE损失与梯度差异约束,以缓解类别不平衡问题并优化分割边界质量。在自建与公开齿轮缺陷数据集上的实验结果表明,所提模型在多类型齿轮缺陷分割任务中性能均优于UNet及其他先进模型,精确率分别达到91.27%,85.88%。该方法在齿轮表面缺陷精确分割检测中具备有效性与实时性。
Lin et al. (Wed,) studied this question.