【第四届启智杯大赛决赛】算法赛道海底小分队参赛作品分享
面向工业柔性制造场景的小样本印刷品缺陷检测,基于改进的MSAT-YOLO11定向缺陷检测算法,构建"数据预处理→模型结构改进→数据后处理"三阶段方案。数据预处理采用OTSU大津法二值化+最大轮廓裁切,将前景条码与黑色背景分离,构建YOLO11定向缺陷检测数据集(ng数据同步裁切掩码,ok数据不做处理)。最终在仅5-20个缺陷样本条件下实现跨版面泛化检测,F1达91.2%。

 创新方法:
1. OTSU 前景分离预处理 — 大津法自适应二值化 + 最大轮廓定位,精确裁切条码前景区域,消除黑色背景干扰,提升输入数据信噪比
2. MSAT-YOLO11 模型结构 — 在 YOLO11 基础上引入多头自注意力机制(Multi-head
Self-Attention)并增加一个检测头,增强模型对多尺度缺陷的特征表达与定位精度
3. PCA 旋转矩形拟合标注转换 — 从分割掩码自动提取连通域,通过协方差矩阵特征值分解拟合最小外接旋转矩形,将像素级标注转为
OBB 格式,更贴合细长型缺陷形态
4. 召回优先 + 多级规则过滤后处理 — 极低置信度阈值(0.08)+ 保守 NMS(0.97)保证召回,经面积过滤、边缘过滤、动态区域屏
蔽、小目标提权、宽高比过滤五级规则控制误检,最终将输出特征恢复至原图尺寸

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